Цифровые процессоры обработки сигналов витязев

Обновлено: 07.07.2024

Рассмотрены основы построения архитектур и оптимизации программного обеспечения цифровых сигнальных процессоров. Сформулированы основные задачи цифровой обработки сигналов на сигнальных процессорах. Представлено описание инструментальных и программных средств работы с цифровыми сигнальными процессорами.
Для студентов технических вузов радиотехнических и инфокоммуникационных специальностей, будет полезна преподавателям, читающим соответствующие курсы.

Раздел 1. Сигнал. Обработка сигналов. Цифровая обработка сигналов. Цифровые процессоры. Краткая история процессоров. Архитектура фон Неймана. Первый микропроцессор. Первый цифровой сигнальный процессор. Классификация устройств цифровой обработки сигналов

Раздел 2. Определение цифрового сигнального процессора. Основная задача ЦСП. Встраиваемые приложения. Частота дискретизации и обработка сигнала в реальном времени. Классическая архитектура ЦСП на основе архитектуры фон Неймана

Раздел 3. Классификация ЦСП. Обзор рынка ЦСП. Характеристики ЦСП — критерии выбора

Раздел 4. Основы построения ЦСП — операционное ядро: вычислительные блоки и регистры

Раздел 5. Основы построения ЦСП —операционное ядро: программный автомат, контроллер прерываний

Раздел 6. Основы построения ЦСП — память: архитектура фон Неймана, гарвардская и модифицированная гарвардская архитектуры памяти; кэшпамять; иерархическая архитектура памяти

Раздел 7. Основы построения ЦСП — периферия: назначение периферийных устройств; типовой набор периферии, включая последовательные порты, параллельные порты, таймер, ввод-вывод общего назначения, контроллер DMA, JTAG и другие; специализированная периферия

Раздел 8. Принципы работы с ЦСП — что такое программа, языки ассемблера и Си, этапы разработки программного обеспечения

Раздел 9. Принципы работы с ЦСП — инструментальные средства: среды разработки, симуляторы, эмуляторы, отладочные платы, программные наборы разработчика, библиотеки ПО, библиотеки поддержки кристалла и платформы, драйверы периферийных устройств, понятие операционной системы реального времени

Раздел 10. Принципы работы с ЦСП — оптимизация программного обеспечения: цель оптимизации, критерии оптимальности ПО, пути низкоуровневой, системной и алгоритмической оптимизации, оптимизирующие компиляторы и работа с ними

Научный руководитель: Витязев Владимир Викторович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой ТОР РГРТУ, Заслуженный работник высшей школы РФ, «Почетный радист», Председатель экспертного совета ВАК РФ по направлению электроника, измерительная техника, радиотехника и связь, зам. Главного редактора научно-технического журнала «Цифровая обработка сигналов» (г. Москва), сопредседатель Национального Комитета Международной научно-технической конференции «Цифровая обработка сигналов и её применение – DSPA» (г. Москва). Член редколлегии всероссийских научно-технических журналов «Радиотехника» и «Электросвязь».

Основные направления фундаментальных и прикладных исследований коллектива:

системы анализа-синтеза сигналов на основе многоскоростной обработки с использованием прореживания по времени и по частоте;
методы и алгоритмы адаптивной многоскоростной обработки сигналов в задачах прямого и обратного моделирования динамических систем;
методы и алгоритмы адаптивной многоскоростной обработки сигналов в задачах радиолокации, радиопеленгации и радиовидения;
беспроводные сенсорные сети и системы;
методы кодирования и модуляции в инфотелекоммуникационных системах;
оптимальное проектирование цифровых систем на сигнальных процессорах.

Область применения: радиотехнические и телекоммуникационные системы, в том числе проводная и беспроводная связь; радиолокация, радиопеленгация и радиовидение; интеллектуальные сети связи и телеметрия; цифровое телевидение и радиовещание.

Основные научные результаты коллектива:

Разработка программно-алгоритмического обеспечения высокоскоростной передачи данных в системах защищенной связи специального назначения.
Разработка программно-алгоритмического обеспечения бортовых вычислительных комплексов, ориентированного на решение задач радиолокации и радиовидения в реальном времени.
Разработка эффективных алгоритмов кодирования-декодирования и их внедрение в Российской аудиовизуальной системе – РАВИС, получившей международный стандарт.
Разработка модулей беспроводных сенсорных сетей.

Реализация и внедрение результатов разработок:

АО «Концерн «Автоматика» (г. Москва)
- Аппаратура передачи данных по коммутируемым телефонным каналам «Модем СН-32 bis»;
- Аппаратура высокоскоростной передачи данных по некоммутируемым каналам связи типа «физическая линия» и «Модем 2С»;
- Имитатор канала связи типа «физическая линия»
- Способы и алгоритмы многоскоростной и адаптивной обработки сигналов в бортовых радиолокационных комплексах с ФАР.
- Оптимизированный пакет прикладных программ обработки типовых радиолокационных сигналов на модулях 3C001, в том числе применительно к системам радиовидения.
- НИЦ «СИНАПС» (г. Москва)
  - Разработка программного обеспечения портативного контроллера для настройки станции сбора данных в полевых условиях.
  - Разработка модуля интеллектуального сейсмического сенсора.
  - Научный центр ФГБОУ ВО «МТУСИ» (г. Москва)
  Учебные пособия и монографии:
  1. Витязев В.В. Многоскоростная обработка сигналов. М.: Горячая линия - Телеком, 2017, 336 с.
  2. Витязев С.В. Цифровые процессоры обработки сигналов. Курс лекций. Учебное пособие, М.: Горячая линия – Телеком, 2017.
  3. Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шлома А.М., Шумов А.П. Технология OFDM. М.: Горячая линия - Телеком, 2016. 352 с.
  4. Лихобабин Е.А. Введение в декодирование LDPC кодов. Саарбрюккен, Германия: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. 91 с.
  5. Витязев С.В. Цифровые сигнальные процессоры. Учебное пособие. РГРТУ, Рязань, 2015. 124 с.
  6. Витязев В.В., Витязев С.В., Харин А.В. Многоядерные цифровые сигнальные процессоры платформы TMS320C66xx. Учебное пособие. РГРТУ, Рязань, 2014. 181 с.
  7. Витязев В.В. Цифровая обработка сигналов. Учебное пособие. РГРТУ, Рязань, 2012. 140 с.
  8. Линович А.Ю. Многоскоростная обработка сигналов в задачах обратного моделирования. Саарбрюккен, Германия: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011. 219 с.
  9. Шлома А.М., Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Новые алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах подвижной радиосвязи. М.: Горячая линия - Телеком, 2008. 344 с.
  10. Витязев В.В., Зайцев А.А. Основы многоскоростной обработки сигналов: Учебное пособие. Ч.2. РГРТУ, Рязань, 2006. 125 с.
  11. Шлома А.М., Бакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шумов А.П. Новые технологии в системах мобильной радиосвязи. М. 2005. 455 с.
  12. Витязев В.В., Зайцев А.А. Основы многоскоростной обработки сигналов. (Учебное пособие) Ч.1/ В.В. Витязев, А.А. Зайцев; Рязан. гос. радиотехн. акад. Рязань, 2005
  13. Зайцев А.А. Воронкова Т.В. Цифровые процессоры обработки сигналов семейства ADSP-218x: Учеб. пособие/ Зайцев А.А., Воронкова Т.В.; Рязан. гос. радиотехн. акад. Рязань, 2005
  14. Витязев В.В. Цифровая частотная селекция сигналов. М.: Радио и связь, 1993, 240 с.
  Патенты на изобретения и полезные модели, полученные за последние три года:
  
  Читайте также: