МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Калмыков И.А. Зиновьев А.В. Тимошенко Л.И. Оленева Д.А. Статья в формате PDF 300 KB  В настоящее время информационные технологии (ИТ) обработки и передачи данных нашли широкое примене­ние во многих областях. Проведенный системный анализ основных проблем существующих при внедрении ИТ си­стем управления показал, что успешное решение данных проблем возможно лишь на основе комплексного подхода.

Достоинства цифровых методов представления, обра­ботки, передачи и хранения информации, бурное развитие элементной базы - все это способствует тому, что циф­ровые методы обработки и передачи информации стали основным направлением развития телекоммуникационных систем. Эффективность методов цифровой обработки сиг­налов (ЦОС), составляющих основу многих ИТ, полно­стью определяется математической моделью ЦОС.

Существующая в последние годы тенденция в цифро­вой вычислительной технике к распараллеливанию вычис­лений связана с непрерывным ростом требований к произ­водительности вычислительных устройств ЦОС.

Однако предъявляемые жесткие временные ограниче­ния и отсутствие высокопроизводительной нейросетевой базы ЦОС является основным сдерживающим фактором широкого внедрения методов цифрового преобразования сигналов в системах передачи речи со сжатием, статистиче­ским уплотнением, пакетной коммутацией, IP-телефонии и других инфотелекоммуникационных системах.

При анализе сигналов и цифровых методах их обра­ботки особое внимание привлекают ортогональные преоб­разования благодаря простоте вычисления координат раз­лагаемых функций в прострaнcтве. Такие преобразования определены над полем комплексных чисел,  

где - поворачивающий коэффициент;

x(n)- количество отсчетов, k=0,...,N-1, n=0,...,N-1.

Известно, что реализация прямого и обратного ДПФ предопределяет значительные погрешности при вычисле­нии значений спектральных коэффициентов в поле ком­плексных чисел. С этой точки зрения наиболее привлека­тельными являются преобразования, определенные над расширенным полем Галуа GF(pv). Так как элементы поля представляют собой целочисленные элементы расширен­ного поля Галуа, то при реализации выражений (1) и (2 бу­дут полностью отсутствовать шумы округления [1-3].

Рассмотрим возможность выполнения обобщенного ДПФ в расширенных полях Галуа с использованием конеч­ных полиномиальных колец, полученных с помощью не­приводимых полиномов.

Пусть имеем конечное кольцо полиномов P(z), с коэф­фициентами в виде элементов поля GF(p), определяюще­го точность вычисления ортогональных преобразований сигналов. Положим, что данное кольцо разлагается в виде P(z) = P1(z) + P2(z) +...+ Pk(z), где P1(z) - локальное кольцо полиномов, образованных неприводимым полиномом pl(z) над полем GF(p); l=1, ...,k. Тогда справедлива теорема.

Теорема: Пусть P(z) - конечное кольцо полиномов с коэффициентами поля GF(p) представляет собой прямую сумму локальных колец полиномов

P(z) = P1(z) + P2(z) +...+ Pm(z),

Тогда в данной системе существует ортогональное пре­образование, представляющее собой обобщенное ДПФ, если выполняются следующие условия:

  1. β 1(z) - первообразный элемент порядка d для локаль­ного кольца p1(z), где l=1, ...,m.
  2. d имеет мультипликативный обратный элемент d*.

Доказательство: Ортогональное преобразование явля­ется обобщенным ДПФ для кольца вычетов P(z) если суще­ствуют преобразования вида

над конечным кольцом p 1(z).

Полученная циклическая группа имеет порядок d. По­этому дискретное преобразование Фурье над p1 (z) можно обобщить над кольцом P(z), если конечное кольцо p1 (z) со­держит корень d-ой степени из единицы и d имеет мульти­пликативный обратный элемент d*, такой что справедливо

d*d=pv-1. (5)

Доказательство закончено.

Основным преимуществом теоремы является возмож­ность организации ортогональных преобразований сигна­лов на основе обобщенного ДПФ в расширенных полях Галуа при различных значениях разрядности сетки, задава­емой значением конечного кольца P(z). При этом вычисле­ния организуются параллельно, независимо друг от друга, что значительно повышает быстродействие ЦОС.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Калмыков И.А. Математические модели нейросете-вых отказоустойчивых вычислительных средств, функцио­нирующих в полиномиальной системе классов вычетов/ Под ред. Н.И. Червякова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 276 с
  2. Калмыков И.А., Чипига А.Ф. Структура нейронной сети для реализации цифровой обработки сигналов повы­шенной разрядности/Вестник Ставропольского Государ­ственного Университета,2004, Выпуск №38 с.46-50.
  3. Элементы применения компьютерной математики и нейроинформатики/Н.И. Червяков, И.А. Калмыков И.А., В.А. Галкина, Ю.О. Щелкунова, А.А. Шилов; Под ред. Н.И. Червякова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 216с.

Работа представлена на заочную научную электронную конференцию «Современные проблемы науки и образова­ния» 15-20 ноября 2008 г. Поступила в редакцию 13.01.09


ПРАКТИКУМ ПО ТАКСАЦИИ

ПРАКТИКУМ ПО ТАКСАЦИИ Статья в формате PDF 125 KB...

01 05 2024 22:44:45

КОЛЛЕДЖ-БАЗА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

КОЛЛЕДЖ-БАЗА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Статья в формате PDF 154 KB...

25 04 2024 11:39:52

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ Статья в формате PDF 226 KB...

24 04 2024 23:40:45

ЭТНОЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА

ЭТНОЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА Статья в формате PDF 102 KB...

21 04 2024 20:12:47

ВЛИЯНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НА СОСТОЯНИЕ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА ПРИ СОЧЕТАННОЙ ПАТОЛОГИИ ВЕРТЕБРОГЕННОЙ С ВИБРАЦИОННОЙ БОЛЕЗНЬЮ У ГОРНОРАБОЧИХ

ВЛИЯНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НА СОСТОЯНИЕ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА ПРИ СОЧЕТАННОЙ ПАТОЛОГИИ ВЕРТЕБРОГЕННОЙ С ВИБРАЦИОННОЙ БОЛЕЗНЬЮ У ГОРНОРАБОЧИХ Выявлена дисфункция вегетативной нервной системы с поражением нервно-мышечного аппарата, которая хаpaктеризуется электрофизиологическим полиморфизмом, с поражением нервных стволов у горнорабочих с сочетанной патологией. ...

18 04 2024 1:24:58

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПЕДАГОГА

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПЕДАГОГА Статья в формате PDF 105 KB...

17 04 2024 0:41:28

ИЛЬМУШКИН ГРИГОРИЙ МАКСИМОВИЧ

ИЛЬМУШКИН ГРИГОРИЙ МАКСИМОВИЧ Статья в формате PDF 102 KB...

11 04 2024 10:43:37

БИОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

БИОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ Статья в формате PDF 121 KB...

06 04 2024 20:42:10

ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ РОССИИ

ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ РОССИИ Статья в формате PDF 256 KB...

01 04 2024 14:20:20

ЛЕЧЕНИЕ БОЛЬНЫХ С УКУШЕННЫМИ РАНАМИ

ЛЕЧЕНИЕ БОЛЬНЫХ  С УКУШЕННЫМИ РАНАМИ Статья в формате PDF 121 KB...

28 03 2024 15:52:13

ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ МЫСЛИТЕЛЬНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ УЧАЩИХСЯ-БИЛИНГВОВ

ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ МЫСЛИТЕЛЬНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ УЧАЩИХСЯ-БИЛИНГВОВ В статье раскрываются внешние и внутренние условия психического развития обучаемых. Автором проанализирован механизм становления и развития перцептивных элементов в процессе обучения двуязычных учащихся на первом и втором языках. В работе приведены педагогические условия развития мыслительных способностей учащихся-монолингвов, а также выявлены условия эффективного развития мыслительных способностей двуязычных учащихся. ...

26 03 2024 11:50:53

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::