Browsing by Author "Мельничук, Степан Іванович"

Now showing 1 - 2 of 2

Методи та програмно-апаратні засоби опрацювання сигналів з поліпараметричною інформаційною ентропією
(Тернопільський національний економічний університет, 2015) Мельничук, Степан Іванович
У дисертації започатковано нові та розвинуто уже відомі теоретичні і методологічні засади в області створення нових ефективних технологій опрацювання сигналів у комп’ютерних системах, зокрема компонентах первинного перетворення інформації, цифрових компонентах реалізації обміну даними а також ідентифікації та діагностування у інформаційно-вимірювальних системах. Запропоновано методи опрацювання широкосмугових вимірювальних сигналів зі змінною інформаційною ентропією, що формуються в наслідок взаємодії контрольованого середовища і формувача випадкових сигналів за яким ентропія використовується як опосередкований параметр величини витрати; методи формування та опрацювання широкосмугових сигналів, які ґрунтуються на маніпуляції реалізаціями випадкового процесу значення інформаційної ентропії амплітуд якого поставлено у відповідність до інформаційних символів бінарного повідомлення; проекційний метод ідентифікації об’єктів, за якими побудова проекцій здійснюється шляхом статистичного оцінювання значень варіативної інформаційної ентропії фрагментів матриць їх представлень а також метод опрацювання діагностичних сигналів, що ґрунтується на використанні імовірнісних представлень послідовних фрагментів їх амплітуд для формування векторів інформативних ознак з подальшим кореляційним опрацюванням. Моделювання в обчислювальному експерименті, експериментальні дослідження та практичне впровадження розроблених цифрових засобів та алгоритмічно-програмних рішень підтвердили адекватність запропонованих підходів та ефективність розроблених методів. The thesis launched new and advanced already known theoretical and methodological principles in the development of new efficient technologies for signal processing in computer systems, including primary components data convert, digital data exchange communications components implementation and identification and diagnosis of information and measurement systems. In the study, methods of implementation gas flow meters proposed to use additional measurement information sources, random fluctuations of variable amplitude information entropy, which are generated by the measuring environment, including, at a flow generator and broadband measurement signals. This processing method insensitivity to zero drift signal amplitudes of the primary device. Investigated the frequency spectrum measurement signals and set the frequency spectrum band information flow noise of the medium, which are characterized by maximum entropy dependent changes in estimates of the value of the current signal flow that allowed to realize the optimization procedure processing measurement data limited the relevant portions of the spectrum. In order to create information-measuring system flow of gaseous media for standard calibration facilities developed appropriate structural solutions, algorithms and software. The analysis of existing information transfer methods possible to propose alternative approaches to the formation and digital processing of wideband signals in the data paths. In particular character representation of the information entropy values posts random signals when creating a statistical estimation and entropy values during processing, creates a number of advantages: efficient use of the frequency band of the data channel, simplifying the hardware and software, provide adequate immunity at low signal / noise ratios. First obtained characteristics of the developed method, which found an increase in speed signal processing, increased noise immunity at the same time complexity of computer systems and communication, as well as uniformly bandwidth usage compared to conventional correlation methods. Developed and structural concepts of digital imaging devices and processing of broadband signals with manipulated information entropy based on universal chip microcomputer. The investigation and analysis of digital signal processing techniques in computer systems, traditionally, allocating the informative part of the signal is realized on the basis of statistical methods, spectral and correlation analysis. Consider effective correlation methods, but they do not work for signals that do not have acceptable correlation properties. Digital processing system based on the analysis of amplitude, frequency, phase, etc. signals characteristics require significant computational costs and allow us to estimate the characteristics of the overall signal. Proposed the use of new additional signal parameters, in particular, estimates of the information entropy. Developed projection methods for identifying objects on which to build projections realized by statistical estimation of the information entropy values pieces of binary matrices their representations, the processing method of diagnostic signals, based on the use of probabilistic representations of sequential fragments of their amplitudes. This approach yields a number of significant advantages, including: low dependence on the signal strength, insensitivity to zero drift amplitude of the primary device, simplifying the hardware and software. Modeling in computational experiments, experimental research and practical application of the developed digital tools and algorithmic software solutions confirmed the adequacy of the proposed approaches and the effectiveness of the developed methods. В диссертации предложено новые и развитого уже известные теоретические и методологические основы в области создания новых эффективных технологий обработки сигналов в компьютерных системах, в частности компонентах первичного преобразования информации, цифровых коммуникационных компонентах реализации обмена данными а также идентификации и диагностики в информационно-измерительных системах. Предложены методы обработки широкополосных измерительных сигналов с переменной информационной энтропией, что формируются в результате взаимодействия контролируемой среды и формирователя сигналов по которому энтропия используется как параметр расхода; методы формирования и обработки широкополосных сигналов, основанные на манипуляции реализациями случайного процесса значение информационной энтропии которого поставлены в соответствие с символов бинарного сообщения; проекционный метод идентификации объектов, по которым построение проекций осуществляется путем статистического оценивания значений вариативной информационной энтропии фрагментов матриц их представлений а также метод обработки диагностических сигналов, основанный на использовании вероятностных представлений последовательных фрагментов их амплитуд для формирования векторов информативных признаков с последующим корреляционной обработкой. Моделирование в вычислительном эксперименте, экспериментальные исследования и практическое внедрение разработанных цифровых средств и алгоритмически-программных решений подтвердили адекватность предложенных подходов и эффективность разработанных методов.
Теорія та практика аналого-цифрових функціональних перетворювачів на комутованих конденсаторах
(Національний університет "Львівська політехніка", 2019) Мичуда, Леся Зиновіївна; Пістун, Євген Павлович; Національний університет «Львівська політехніка»; Саченко, Анатолій Олексійович; Русин, Богдан Павлович; Мельничук, Степан Іванович
У дисертації започатковано нові та розвинуто відомі теоретичні та практичні основи функціонального перетворення аналогових сигналів, зокрема, розроблено методологічні засади побудови, створено нові методи, математичні моделі, алгоритми та засоби аналого-цифрового функціонального перетворення на комутованих конденсаторах, що значно переважають аналоги розширеними функціональними можливостями, підвищеною точністю та швидкодією. Методологічні засади побудови АЦФП на комутованих конденсаторах поєднують структурні (зміни основи логарифмування і співвідношення ємностей) і алгоритмічні (вибору числа піддіапазонів перетворення, кількості та величини кроків на кожному з них) принципи підвищення точності та швидкодії. Наведено результати експериментальних досліджень розроблених нових АЦФП і показано їх переваги над аналогами за функціональними можливостями та характеристиками. В диссертации основаны новые и развиты известные теоретические и практические основы функционального преобразования аналоговых сигналов, в частности, разработаны методологические принципы построения, созданы новые методы, математические модели, алгоритмы и средства аналого-цифрового преобразования на коммутируемых конденсаторах, которые значительно преобладают аналоги расширенными функциональными возможностями, повышенной точностью и быстродействием. Методологические принципы построения АЦФП на коммутируемых конденсаторах сочетают структурные (изменения основы логарифмирования и соотношения емкостей) и алгоритмические (выбора числа поддиапазонов преобразования, количества и величины шагов на каждом из них) принципы повышения точности и быстродействия. На основе этих принципов впервые: реализованы новые методы аналого-цифрового функционального преобразования: метод многофункционального аналого-цифрового преобразования с параллельным опросом логарифматоров; метод логарифмического аналого-цифрового преобразования разницы двух входных напряжений; метод логарифмического аналого-цифрового функционального преобразования со сравнением уровней компенсационных напряжений соседних поддиапазонов; развито: метод рекуррентного аналого-цифрового функционального преобразования с многократным обращением к эталону старшего разряда; метод логарифмического аналого-цифрового преобразования с импульсной обратной связью с созданием режима короткого замыкания на выходе преобразователя напряжение-ток; предложен новый принцип действия интерполирующих логарифмических аналого-цифровых преобразователей с сочетанием перераспределения и накопления заряда. На основе разработанных методов аналого-цифрового функционального преобразования созданы новые алгоритмы и структуры АЦФП и реализованы действующие макеты АЦФП, экспериментальные исследования которых показали преимущество их в точности, быстродействии и функциональных возможностях над известными аналогами, в частности, дают возможность получить степенные функции и корни с показателем 10 и больше, логарифм разницы двух напряжений, перемножать и делить до 10 и больше входных сигналов, обеспечить точность на 2 – 4 разряда выше разрядности АЦФП. The thesis created new, and also received the further development of the well-known theoretical and practical bases of the functional conversion of analog signals, in particular, methodological principles of construction have been developed, new methods, mathematical models, algorithms and means of analog-to-digital functional conversion (ADFC) based on switched capacitors have been created, that considerably prevail analogues on advanced functionality, increased accuracy and speed. Methodological principles of construction of ADFC on switched capacitors combine structural (changes of basis of taking the logarithm and ratio of capacities of capacitors) and algorithmic (the choice of number of subranges of conversion, amount and size of steps on each of them) principles of increase of accuracy and speed. Results of experimental researches of worked out new ADFC are bought and shown their advantages above analogues in functional possibilities and characteristics.