Разработка фильтра для доплеровского измерителя скорости и угла сноса
Содержание
Введение
1. Обзор и анализ аналогичных систем
1.1 Обзор существующих устройств
1.2 Анализ требований к разрабатываемому устройству
2. Теоретические основы реализации цифровой фильтрации
3. Реализация математической модели фильтра в пакете MATLAB
3.1 Основы проектирования фильтров в MATLAB
3.2 Расчет коэффициентов фильтра
3.3 Реализация ДПФ-модулированных банков фильтров
4. Практическая реализация банка цифровых фильтров
4.1 Структура и описание ПЛИС
4.2 Особенности САПР ПЛИС
4.3 Расчет и реализация банка цифровых фильтров в среде Quartus II
v.8.1
5. Тестовые испытания
6. Экономическая часть
6.1 Экономическое обоснование
6.2 Расчет затрат на материалы
6.3 Амортизация спецоборудования для научных и экспериментальных
работ
6.4 Расчет основной заработной платы
6.5 Расчет дополнительной заработной платы
6.6 Расчет накладных расходов
7. Ресурсо - и энергосбережение
8. Охрана труда
8.1 Введение
8.2 Производственная санитария
8.3 Пожарная безопасность
9. Защита населения и объектов от чрезвычайных ситуаций
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Доплеровский измеритель скорости и угла сноса (ДИСС)
представляет собой радиолокационную станцию, предназначенную для
автоматического непрерывного измерения и индикации составляющих вектора скорости,
модуля путевой скорости, угла сноса и координат местоположения летательного
аппарата (ЛА) автономно или в комплексе с навигационным оборудованием.
Измеритель работает при полете над любым видом поверхности
независимо от оптической видимости и времени года. ДИСС является источником
важнейшей навигационной информации при полетах над безориентирной местностью.
Работа прибора основана на эффекте Доплера, т.е. изменении частоты отраженных
от движущегося объекта электромагнитных колебаний [1].
По назначению выделяют самолетные и вертолетные доплеровские
измерители.
Функционально ДИСС включает в себя приёмопередатчик с
антеннами, блок фильтрации, блоки выделения разностных сигналов и измерения их
частоты, блоки вычисления векторов скорости, устройства индикации и сопряжения
с навигационным оборудованиям [2].
Блок фильтрации осуществляет предварительную обработку
сигналов. Современные системы ДИСС работают на частотах в несколько гигагерц,
чтобы произвести предварительную обработку сигналов необходимо перенести спектр
в низкочастотную (НЧ) область, посредством двойного преобразования частоты. В
данном дипломном проекте разрабатывается фильтр для полосы отклонения от
рабочей частоты.
В современных системах ДИСС все шире применяются цифровые
системы обработки информации. В частности, функции корреляции и выделения
сигналов стремятся реализовать на одном процессоре, входной сигнал для которого
является цифровым, соответственно, требует оцифровки на последнем этапе
преобразования частоты. Эту функцию удобно совместить с функцией фильтрации
рабочей полосы частот, т.е. реализовать цифровой фильтр (ЦФ).
В узком смысле цифровой фильтр - это частотно-избирательная
цепь, обеспечивающая селекцию цифровых сигналов по частоте. После выполнения
цифровой фильтрации выделяется сигнал, несущий нужную информацию в виде,
удобном для последующей обработки.
Частоты, на которых работают цифровые фильтры, нередко
достигают нескольких сотен мегагерц и более, с другой стороны ширина полос
фильтров может быть достаточна велика. Это ведет к увеличению объема
вычислений, а значит, и к резкому росту аппаратных затрат. Для того чтобы
свести к минимуму возможные потери информации и повысить качество ее обработки,
цифровые фильтры должны обеспечивать возможность быстрой работы с большими
блоками данных. Одним из вариантов решения этой задачи является использование
банка цифровых фильтров [3].
Физически система цифровой обработки сигналов (ЦОС)
представляет собой процессор, который в соответствии с заданным алгоритмом под
управлением программы осуществляет вычислительные операции с цифровыми
сигналами, т.е. последовательностями цифровых кодов, соответствующих, например,
отсчетам цифрового измерителя (датчика) или оцифрованного аналогового сигнала
[4].
В настоящее время можно выделить три основных класса
ЦОС-устройств - универсальные процессоры (УП), сигнальные процессоры, или
процессоры цифровой обработки сигнала (DSP), и устройства цифровой обработки
сигнала на основе программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA).
Последние - одна из разновидностей специализированных микросхем (ASIC). В конце
1980-х - начале 1990-х годов DSP - микропроцессоры, специально разработанные
для цифровой обработки сигналов, по своим характеристикам существенно
превосходили традиционные УП. Но в последнее время различие между этими двумя
классами процессоров практически исчезает, и сегодня многие УП выполняют
серьезные задачи цифровой обработки сигнала. Все чаще предпочтение перед
специализированными ASIC-микросхемами отдается перспективным ЦОС-устройствам на
основе FPGA с гибкой архитектурой, высоким уровнем параллелизма работы и
достаточно высокой производительностью, особенно при разработке систем,
выпускаемых малыми или средними сериями [5].
Актуальность темы дипломного проекта объясняется стремлением
к уменьшению аппаратных затрат на ЦОС, увеличению точности и быстродействия
работы ЦФ. В качестве основы для проектирования ЦФ выбирались аналоговые
фильтры, которые используются в системах ДИСС-7, ДИСС-013. Цифровой фильтр
реализуется на основе ПЛИС фирмы Altera семейства Cyclone II. Решающим фактором
выбора элементной базы устройства цифровой обработки сигналов стало:
быстродействие, производительность, низкое энергопотребление, цена. Также можно
было реализовать цифровой фильтр на основе DSP, но разработка на основе FPGA
выигрывает в ценовом факторе и низком энергопотреблении.
Целью дипломного проекта является разработка фильтра для
системы ДИСС-7, несущая частота которой составляет 13325 МГц, а ширина полосы
50 МГц. После переноса спектра в НЧ область рабочая частота системы ДИСС будет
составлять 25 МГц, а рабочий диапазон от 0 до 50 МГц.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие
задачи:
проанализировать ныне существующие типы банков цифровых
фильтров и выбрать конкретный тип для разрабатываемого цифрового фильтра;
произвести построение математической модели фильтра;
произвести практическую реализацию цифрового фильтра
посредством специализированного ПО фирмы Altera (Quartus II);
провести тестовые испытания;
рассчитать стоимость затрат на разработку цифрового фильтра
для системы ДИСС.
1. Обзор и
анализ аналогичных систем
1.1 Обзор
существующих устройств
Обзор и анализ существующих моделей фильтров для систем ДИСС
затруднителен в связи с тем, что данная область знаний является закрытой для
широкого круга специалистов, поэтому оценить параметры, качество и особенности
реально существующих фильтров не представляется возможным. С учетом этого для
сравнительного анализа разрабатываемого цифрового фильтра для системы ДИСС
использован DSP модуль для обработки радиолокационных сигналов на основе
TMS320C5410A и Altera Cyclone EP1C6T144. DSP модуль представляет собой
эффективную систему управления транспортными потоками на автомагистралях и
обеспечивает:
) Ввод аналоговых сигналов по 2-м каналам и их
одновременное преобразование в цифровую форму с точностью 12 бит и частотой
дискретизации до 50 МГц. Частота дискретизации и моменты взятия отсчетов для
каждого из каналов задаются независимо;
2) Предварительную цифровую обработку сигналов на
частоте дискретизации, выполняемую на ПЛИС;
) Передачу результатов предварительной обработки из
ПЛИС в ЦПОС со скоростью 20 Мбит/с;
) Основную цифровую обработку сигналов, выполняемую на
ЦПОС;
) Выдачу низкоскоростных управляющих сигналов по 8
цифровым оптически изолированным линиям;
) Выдачу высокоскоростного управляющего сигнала по 1
цифровой линии;
) Работу в составе локальных сетей с интерфейсами
RS232 и 100 Мбит/с Ethernet;
) Дистанционную замену программ ЦПОС и ПЛИС, и отладку
программ ЦПОС и ПЛИС по интерфейсу JTAG;
) Рабочий диапазон температур - 40 …+85°С.
ПЛИС (Altera Cyclone EP1C6T144I7), использованная в данном
модуле, выполняет предварительную цифровую обработку сигнала в реальном
масштабе времени. В ПЛИС реализованы корреляторы, полосовые фильтры, схема
синхронизации, формирование тактовых сигналов для АЦП, интерфейс связи с ЦПОС.
Фильтры для каждого канала дальности реализованы по многокаскадной схеме с
понижением частоты дискретизации с 50 МГц до 4. После понижения частоты
дискретизации отсчеты сигналов передаются в ЦПОС для спектрального анализа и
дальнейшей обработки [6].
Данный модуль взят за аналог ввиду применения в нем ПЛИС для
ЦОС.
1.2 Анализ
требований к разрабатываемому устройству
Разрабатываемое устройство на ПЛИС по сравнению с
вышеописанным модулем для обработки радиолокационных сигналов выполняет
узкоспецилизированную задачу предварительной фильтрации линейно-частотно
модулированного сигнала (ЛЧМ).
Проектируемый фильтр строится на основе банка цифровых
фильтров, в котором входной сигнал, представленный последовательностью
отсчетов, с помощью N различных цифровых субфильтров (каналов) разбивается на N
подполос фильтрации, ширина которых значительно меньше рабочей полосы частот.
Согласно заданию на дипломное проектирование число каналов выбрано равным 16,
исходя из того, что увеличение количества каналов ведет к увеличению затрат
ресурсов ПЛИС, а уменьшение ведет к снижению точности вычислений.
Поскольку в качестве основы для проектирования ЦФ выбраны
фильтры, используемые в системе ДИСС-7, рабочая частота которого составляет
13325ГГц±25МГц, то ширина полосы пропускания фильтра находится в пределах 0.50
МГц. Соответственно, частота дискретизации по теореме Котельникова должна
превосходить максимальную частоту в полосы пропускания (50 МГц) минимум в 2
раза.
Исходя из вышесказанного к проектируемому фильтру
предъявляются следующие требования:
а) 16 канальный банк цифровых фильтров;
б) ширина полосы пропускания 50 МГц;
в) частота дискретизации 102 МГц;
г) возможность изменения функциональности фильтра за счет
перепрограммирования по интерфейсу JTAG;
д) рабочий диапазон температур - 40 …+125°С,.
2. Теоретические основы реализации цифровой фильтрации
Поскольку реализация цифровой фильтрации в широкой полосе
частот требует как минимум двукратного увеличения частоты дискретизации
относительно максимальной частоты полосы (согласно теореме Котельникова), то
реализация ЦФ затруднена ограничением частоты дискретизации устройства ЦОС,
поэтому используют банк фильтров.
Банк фильтров (БФ) - цифровое устройство, в котором входной
сигнал, представленный последовательностью отсчетов, с помощью М различных
цифровых фильтров разбивается на М различных канальных сигналов (для обработки
некоторым способом каждого из них), из которых с помощью выходных фильтров и
последующего суммирования образуется последовательность отсчетов выходного
сигнала.
Основную идею построения системы анализа/синтеза сигналов с
использованием банка фильтров раскрывает рисунок 2.1.
Рисунок 2.1 - Система анализа/синтеза сигналов на основе
банка фильтров
Исходный сигнал разбивается при помощи фильтров анализа Hk
(z), k=0,1.,M-1 на M субполосных составляющих, которые в идеальном
случае в частотной области не перекрываются. Подобрав соответствующим образом
набор фильтров синтеза Fk (z), k=0,1.,M-1, можно восстановить
исходный сигнал из его субполосных компонент. Вследствие ограничения ширины
спектра сигналов на выходе БФ можно уменьшить частоту дискретизации субполосных
сигналов пропорционально уменьшению ширины спектра. Для понижения частоты
дискретизации на стадии анализа и последующего повышения на стадии синтеза
используются соответственно компрессоры и экспандеры частоты дискретизации. В
случае, когда коэффициент прореживания в каждом канале равен отношению ширины
спектра субполосного сигнала к ширине спектра исходного, т.е.
(2.1)
говорят о системе анализа/синтеза с полной децимацией. Таким
образом, получается M сигналов, отражающих поведение исходного сигнала в
каждом частотном поддиапазоне, которые представлены в сумме тем же количеством
отсчетов, что и исходный сигнал. Каждый субполосный сигнал в отдельности может
быть эффективно обработан по некоторому алгоритму bk,k=0,1. M-1.
БФ разделяют на банки с равнополосными и неравнополосными каналами,
ортогональные, биортогональные, двухканальные и многоканальные и т.д. Каждый
фильтр банка цифровых фильтров образует канал. Поэтому говорят об M-канальном
банке фильтров.
Сигнал в канале называется субполосой, отсюда название
субполосная фильтрация или субполосное кодирование.
Равнополосная декомпозиция подразумевает одинаковый
коэффициент децимации и одинаковую суммарную ширину полосы пропускания каждого
канала. В этот класс цифровых БФ входят также банки с многокомпонентными
фильтрами (имеющими более одной полосы пропускания).
В случае неравнополосных каналов коэффициенты децимации
различны и в общем случае могут быть выражены в виде рационального числа
(2.2)
Дециматор (компрессор частоты дискретизации) - устройство,
осуществляющее децимацию (прореживание) сигнала во времени. Децимация -
операция, заключающаяся в исключении (пропуске) отсчетов входного сигнала, с
порядковым номером, кратным коэффициенту децимации. Децимация в M раз
обозначается обычно как 
: 
В частотной области это запишется как 
то есть спектр выходного
сигнала операции децимации содержит M копий "расширенного" в M
раз спектра входного сигнала, как это показано на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Децимация сигнала в M раз
Как видно из рисунка 2.2, если сигнал неограничен полосой
частот, то происходит наложение спектров копий, то есть алайзин (от англ.
"aliasing"). Поэтому в банке фильтров перед децимацией выполняется
НЧ-фильтрация. Совокупность фильтра и дециматора называется
фильтром-дециматором.
Интерполятор - устройство, выполняющее действия, обратные
децимации. Интерполяция - операция, заключающаяся во встраивании (добавлении)
между отсчетами, чей порядковый номер кратен определенному числу, некоторой
константы (обычно нуля). Интерполяция в M раз обычно обозначается как (M
↑):
(2.3)
В частотной области это записывается как 
то есть спектр выходного
сигнала операции интерполяции содержит M копий "сжатого" в M
раз спектра входного сигнала. Эти копии повторяются через 
. Для их устранения после
интерполятора ставится НЧ-фильтр. Совокупность интерполятора и фильтра
называется фильтром-интерполятором. Частота дискретизации входного сигнала
снижается при помощи дециматора, а затем осуществляется процесс фильтрации,
таким образом общая вычислительная сложность уменьшается пропорционально
коэффициенту децимации. После окончания обработки субполосного сигнала в каждом
банке фильтров частота дискретизации повышается при помощи интерполятора.
Данные равенства (эквивалентные схемы включения) широко применяются для вывода
различных соотношений и представлены на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Эквивалентные схемы включения
фильтров-дециматоров и фильтров-интерполяторов [4]
Банк цифровых фильтров предназначен для разбиения входного
сигнала на несколько подканалов.
В рассматриваемом случае банк фильтров - совокупность
однотипных полосовых фильтров, перекрывающих весь исследуемый частотный
диапазон.
Пусть исследуемая полоса:
, (2.4)
где Fs - частота дискретизации входного комплексного сигнала.
Тогда центральная частота k-ого фильтра:
(2.5)
где K - число подканалов, равное числу фильтров;-
номер канала фильтра;
- центральная частота фильтра прототипа.
Выходные отсчеты k-ого канала (фильтра) определяются
следующей формулой:
(2.6)
Все полосовые фильтры получены из исходного ФНЧ сдвигами его
частотной характеристики (входного сигнала) (рисунок 2.4). Такие сдвиги может
обеспечить дискретное преобразование Фурье:
(2.7)
где K - количество отсчетов в выборке; k - номер
гармоники, k = (0, K-1).
Рисунок 2.4 - АЧХ банка фильтров
Повторяя преобразования (2.7) на каждом текущем отсчете, получим:
(2.8)
что соответствует формуле (2.6), когда h (i) =1, i = (0, K-1). Теперь
ДПФ (рисунок 2.5) можно рассматривать как набор из K полосовых фильтров:
(2.9)
где K - k-номер фильтра (канала).
Частотная характеристика, представленная на рисунке 2.5 имеет ряд
существенных недостатков: растекание в боковые лепестки, наложение соседних
каналов.
Рисунок 2.5 - Эффекты наложения и растекания ДПФ
Улучшить АЧХ возможно лишь при использовании стандартных окон
Хеннинга, Хемминга, Хана, Блэкмена и т.д. Применение эти окон позволяют убрать
боковые лепестки (растекание), но лишь за счет усиления эффекта наложения. Это
объясняется тем, что во временной области все стандартные окна фактически
сужают интервал анализа относительно исходного прямоугольного окна, что в
частотной области приводит к обратному эффекту. Вывод прост: для того чтобы
частотные характеристики каналов не перекрывались, интервал, на котором происходит
взвешивание сигнала, должен быть больше интервала ДПФ-анализа. Фактически,
нужно сначала сформировать взвешивающим окном желаемую форму частотной
характеристики, а потом проводить ДПФ. Если снять ограничение на длину
интервала взвешивания N = K и заменить его на более легкое - N = LхK,
L = 2, 3, 4,…, то есть N больше, но кратно интервалу ДПФ-анализа, то
подбором взвешивающего окна можно задать любую форму частотной характеристики
фильтра. Это позволит обеспечить и отсутствие перекрытия соседних каналов, и
максимально равномерную характеристику в полосе пропускания. Как показывают
вычисления, для обеспечения перекрытия соседних каналов менее 5% при любом К
длина окна N должна быть в 12-16 раз больше К. Чтобы вернуться к
выбранной длине интервала ДПФ-анализа, взвешенную последовательность длины N
= LхK разбивают на L блоков по K отсчетов, после чего эти
блоки накладывают друг на друга и поэлементно суммируют. Каждый r-й
отсчет наложенной последовательности, полученной в момент времени t, zt
(r) =zt (K-i), i = (0, K-1), определяется выражением:
(2.10)
где N = LхK, n - номер блока, п = (0, L-1).
Далее над полученными К отсчетами проводится ДПФ.
Поэлементное сложение блоков длины. К взвешенной последовательности
допустимо, так как все используемые в ДПФ комплексные экспоненты укладываются в
К отсчетах целое число периодов, поэтому каждый К-й отсчет
умножается на одно и то же значение.
Отсчеты после ДПФ описываются выражением:
(2.11)
Фактически взвешивающее окно - это импульсная характеристика КИХ
фильтра.
На практике обычно имеет место перекрытие АЧХ соседних каналов.
Перекрытие вызвано тем, что невозможно получить идеально прямоугольную форму
АЧХ взвешивающего окна. Это означает, что частотная полоса в каждом канале
будет несколько шире, чем Fs/K. Следовательно, после децимации в К
раз выходной сигнал будет искажен (рисунок 2.6).
Рисунок 2.6 - Иллюстрация эффекта наложения при децимации:
а) спектр исх. сигнала; б) спектр сигнала после децимации в 2 раза
Поэтому для устранения нежелательных эффектов децимации проводится
следующее преобразования не через К, а через K/2 входных
отсчетов, таким образом создается двукратный запас по частоте дискретизации
выходного сигнала [3].
При проектировании банка цифровых фильтров с равнополосными
каналами используется модель с полной модуляцией. Если банк основан на одном
НЧ-фильтре-прототипе с конечной импульсной характеристикой (КИХ), то ширина
полосы пропускания фильтра-прототипа определяет ширину каждого канала. Чтобы
такой фильтр мог выделить полосу, соответствующую каждому каналу, необходимо
сдвинуть спектр в область низких частот при помощи гетеродина
(экспоненциального модулятора), а затем осуществить НЧ-фильтрацию
фильтром-прототипом. После чего можно снизить частоту дискретизации
субполосного сигнала без потери информации. Снижение частоты дискретизации
осуществляет компрессор посредствам децимации, который удаляет М-1
отсчетов из каждой последовательности длиной M.
Максимальный коэффициент децимации равен количеству каналов K,
таким образом, данный банк фильтров является максимально децимированным. Синтез
осуществляется в обратной последовательности. Сначала увеличивается частота
дискретизации. В экспандере между каждыми двумя отсчетами вставляются M-1
нулевых отсчетов. Затем осуществляется фильтрация субполосных сигналов с
последующей модуляцией с целью перемещения субполосы в соответствующий
частотный диапазон, который она занимала в исходном широкополосном сигнале.
Суммирование выходов всех каналов синтезирующего банка фильтров дает
восстановленный широкополосный сигнал, что представлено на модели ниже (рисунок
2.7).
Рисунок 2.7 - Модель ДПФ-модулированного банка фильтров,
основанного на полной модуляции
НЧ-фильтр-прототип может быть спроектирован стандартными
методами, такими как синтез при помощи взвешивающих окон, частотной выборки и
т.д. Частота среза фильтра-прототипа определяет количество каналов и их ширину,
так как вся полоса может быть поделена на K равных частей. Степень наложения
субполос ограничивается в соответствии с требованиями, налагаемыми областью
применения конкретного банка фильтров [4].
Импульсная и частотная характеристика фильтра для каждого
канала определяется следующим образом:
(2.12),
(2.13)
Система характеризуется равномерным размещением полос с шагом
(2.14)
Непосредственная реализация такой схемы банка фильтров
является крайне неэффективной. В каждом канале при большой частоте
дискретизации осуществляется свертка с импульсной характеристикой
фильтра-прототипа, что приводит к значительному увеличению вычислительных
затрат, которые можно снизить путем снижения частоты дискретизации. Ключом для
построения эффективной структуры является полифазная декомпозиция
фильтра-прототипа. Она основывается на разбиении, децимации, группировании
коэффициентов фильтра на подгруппы, называемые полифазными фильтрами.
(2.15)
Такое группирование полифазных фильтров может быть поделено
между каналами, что изображено на рисунках 2.8 и 2.9
Рисунок 2.8 - Полифазная структура канала максимально
децимированного банка анализа
Оценка субполосных сигналов осуществляется после модуляции,
реализуемой при помощи ДПФ, вычислительную сложность которого можно ограничить,
используя алгоритмы БПФ [4].
В Приложении А представлены структурные схемы
ДПФ-модулированных банков фильтров анализа и синтеза.
На основе приведенных выше теоретических сведений в данном
дипломном проекте разрабатывается цифровой фильтр на основе ДПФ-модулированных
банков анализа и синтеза с равнополосными каналами. Число каналов ЦФ составляет
16, т.к. обеспечивается оптимальное распределение ресурсов ПЛИС и выполнение
поставленной задачи. Ширина канала составляет 3.125 МГц.
3. Реализация
математической модели фильтра в пакете MATLAB
3.1 Основы
проектирования фильтров в MATLAB
Для построения фильтра-прототипа и расчета коэффициентов
проектируемого фильтра использована среда Matlab.
В пакете Signal Processing, входящем в Matlab, имеется две
графических среды, позволяющих рассчитывать и анализировать дискретные фильтры:
FDATool (Filter Design & Analysis Tool) и блок работы с фильтрами, входящий
в среду SPTool. В среде FDATool поддерживается больше методов синтеза; в SPTool
имеется возможность ручного графического редактирования расположения нулей и
полюсов функции передачи фильтра.
Окно программы FDATool, показано на рисунке 3.1.1
Расчет фильтра начинается с задания требуемых параметров на
вкладке Design Filter (см. рисунок 3.1.1). Тип синтезируемой АЧХ выбирается с
помощью переключателя Filter Туре. Возможны следующие варианты: Lowpass (ФНЧ),
Highpass (ФВЧ), Bandpass (полосовой фильтр), Bandstop (режекторный фильтр).
Выбор пятого положения переключателя позволяет использовать раскрывающийся
список, в котором перечислены более сложные варианты: Differentiator
(дифференцирующий фильтр), Hilbert Transformer (преобразователь Гильберта),
Multiband (многополосный фильтр), Arbitrary Magnitude (произвольная АЧХ) и
Arbitrary Group Delay (произвольная групповая задержка).
Рисунок 3.1.1 Окно программы Filter Design & Analysis
Tool
Выбрав категорию синтезируемой АЧХ, следует выбрать тип
синтезируемого фильтра, установив переключатель, расположенный в разделе Design
Method, в положение IIR (рекурсивный) или FIR (нерекурсивный). Каждому
положению переключателя соответствует список возможных методов синтеза. Состав
этого списка меняется в зависимости от выбранного типа АЧХ. Например, при
синтезе фильтра с произвольной зависимостью групповой задержки от частоты
(Arbitrary Group Delay) переключатель автоматически установится в положение
IIR, а в списке будет доступен всего один метод - метод минимизации р-нормы
ошибки (Constrained Least Pth Norm). В случае синтеза АЧХ четырех простейших
типов набор возможных методов синтеза значительно шире:
нерекурсивные фильтры (FIR). Здесь доступны следующие методы:
а) Equiripple - синтез фильтров с равномерными пульсациями
АЧХ методом Ремеза;
б) Least-Squares - минимизация среднеквадратического
отклоне-ния АЧХ от заданной;
в) Window - синтез с использованием весовых функций (окон);
рекурсивные фильтры (IIR). Здесь доступны четыре варианта
синтеза по различным аналоговым прототипам методом билинейного
Z-преобразования:
а) Butterworth - синтез фильтра Баттерворта;
б) Chebyshev Type I - синтез фильтра Чебышева первого рода;
в) Chebyshev Type II - синтез фильтра Чебышева второго рода;
г) Elliptic - синтез эллиптического фильтра.
В разделе Filter Order указывается требуемый порядок фильтра
или устанавливается переключатель в положение Minimum order (наименьший
возможный порядок). В разделе Frequency Specifications и Magnitude
Specifications необходимо ввести частоту дискретизации Fs, граничные частоты
полосы пропускания и полосы задерживания (Fpass и Fstop), допустимые затухания
в полосе пропускания и в полосе задерживания (Apass и Astop). После задания
всех параметров нажимается кнопка Design Filter и производится расчёт
коэффициентов фильтра, после чего можно просмотреть характеристики
синтезированного фильтра [7].
3.2 Расчет
коэффициентов фильтра
Фильтр рассчитывается с частотой дискретизации 102 МГц и
частотой среза 50 МГц. Тип фильтра - ФНЧ, с конечной импульсной характеристикой
(FIR). Полоса пропускания равна - диапазон частот (50 МГц), Число коэффициентов
фильтра (порядок фильтра) - 768 (16*48), т.к. при проектировании фильтра была
экспериментально получена оптимальная длина полосы, равная 48.
В результате получается фильтр с параметрами и АЧХ
показанными на рисунке 3.2.1.
После расчёта коэффициенты фильтра экспортируются
через меню File - Export to - Coefficient File, в Options
выбирается формат Binary и экспортируется в файл h. fcf, который
приведен в приложении Б.
В дальнейшем этот файл будет использоваться как подключаемый
в проект программной реализации фильтра.
Рисунок 3.2.1 - Расчет коэффициентов фильтра
3.3
Реализация ДПФ-модулированных банков фильтров
Исходя из блок-схем показанных на рисунках 2.7 - 2.10 можно
построить математическую модель банка фильтров, используя функции пакета
MATLAB.
Функция анализатора - dft01a (x, K, M, h), где- анализируемый
сигнал,- количество каналов,- коэффициент децимации,- коэффициенты
фильтра-прототипа.
На выходе функции - X - матрица с сигналами каналов банка
фильтра.
Основные этапы выполняемые функцией анализатора:
) Формирование сигнала модуляции (гетеродин).
2) Модуляция входного сигнала - получение канальных
сигналов.
) НЧ-фильтрация каналов.
) Децимация канальных сигналов.
Функция синтезатора - dft01s (X, M, h), выполняет действия обратные
функции анализатора, на входе функции X - матрица с сигналами каналов, M -
коэффициент интерполяции, h - коэффициенты фильтра-прототипа.
Основные этапы выполняемые функцией синтезатора:
) Определение количества каналов по размеру матрицы с
сигналами каналов.
2) Добавление нулевых отсчетов.
) Подготовка фильтра.
) Фильтрация каналов.
) Формирование коэффициентов модулятора (гетеродина).
) Модуляция.
) Суммирование выходов всех каналов и получение
синтезированного сигнала.
Так как прямая реализация уступает в эффективности
полифазной, то необходимо провести подробный анализ полифазной реализации
банков фильтров. Функция анализатора полифазной реализации, с максимальной
децимацией - dft02a (x, K, h), где- анализируемый сигнал,- количество каналов,-
коэффициенты фильтра-прототипа.
На выходе функции - X - матрица с сигналами каналов цифрового
банка фильтра [4].
Основные этапы выполняемые функцией анализатора:
) Сортировка входных отсчетов сигнала на каналы -
децимация. Осуществляется при помощи функции reshape, которая преобразует
вектор входных отсчетов в матрицу, последовательно заполняя её сверху вниз,
справа налево.
2) Разбиение фильтра-прототипа на полифазные фильтры.
Осуществляется при помощи функций reshape и flipud, последняя функция
переворачивает матрицу (от англ. flip up down).
) Полифазная фильтрация каналов. Осуществляется
функцией filter.
) Модуляция посредствам ДПФ. Осуществляется функцией
fft.
Функция синтезатора полифазной реализации - dft02s (X, h),
как и для прямой реализации, выполняет действия обратные функции анализатора,
на входе функции X - матрица с сигналами каналов, h - коэффициенты
фильтра-прототипа.
Основные этапы выполняемые функцией синтезатора:
) Определение количества каналов.
2) Обратное ДПФ, осуществляется функцией ifft.
) Разбиение фильтра-прототипа на полифазные фильтры.
) Полифазная фильтрация каналов
) Синтезированный сигнал - интерполяция.
В Приложении В представлен листинг алгоритмов реализации
банков цифровых фильтров в среде Matlab.
На рисунке 3.3.1 (Приложение Г) представлен алгоритм
реализации банка цифровых фильтров в среде MATLAB.
Рисунок 3.3.1 - Структура алгоритма реализации банка цифровых
фильтров в среде MATLAB
В качестве входного сигнала используется ЛЧМ сигнал, так как
этот сигнал используется в системе ДИСС в качестве зондирующего и по его форме
и спектру легче оценить воздействие на него банка фильтров.
Линейно-частотная модуляция (ЛЧМ) сигнала - это вид частотной
модуляции, при которой частота несущего сигнала изменяется по линейному закону.
Изменение частоты f (t) внутри импульсов с ЛЧМ происходит
согласно формуле:
(3.3.1)
где 
- центральное значение несущей частоты;
- база (крутизна изменения частоты) ЛЧМ сигнала;
- длительность сигнала;
- максимальное и минимальное значение частоты радиосигнала.
Фаза сигнала с ЛЧМ определяется как:
(3.3.2)
Тогда ЛЧМ сигнал описывается следующим выражением:
(3.3.3)
где 
- амплитуда; 
- начальная фаза [9].
Основные параметры разрабатываемого банка ЦФ:
Частота дискретизации fs=102 МГц;
Количество каналов k=16;
Количество коэффициентов фильтра прототипа n=768.
4.
Практическая реализация банка цифровых фильтров
4.1 Структура
и описание ПЛИС
В настоящее время существует большое количество
производителей ПЛИС (Altera, Xilinx, Actel, Atmel, Gray, National Instuments и
др.), но лидерами в производстве ПЛИС являются фирмы Altera и Xilinx.
При выборе элементной базы ПЛИС учитываются следующие
факторы:
· быстродействие,
· низкая стоимость,
· более совершенное программное обеспечение
(ПО).
Продукты фирмы Altera имеют более совершенное ПО (Quartus
II), чем продукты фирмы Xilinx (ISE). Поэтому используется ПЛИС Altera.
В таблице 4.1.1 представлены сравнительные характеристики семейств Cyclone.
Таблица 4.1.1 - Сравнительные характеристики семейств Cyclone
|
Семейство
|
Cyclone I
|
Cyclone II
|
Cyclone III
|
|
Количество
логических элементов
|
до 20 тысяч
|
до 68 тысяч
|
до 120 тысяч
|
|
Число бит
памяти
|
294 912
|
1 152 000
|
3 981 312
|
|
Встроенные
умножители
|
-
|
до 150
|
до 576
|
|
ФАПЧ
|
до 2
|
до 4
|
до 4
|
|
Питание ядра
|
1.5 В
|
1.2 В
|
1.2 В
|
|
Тактовая частота
|
200 МГц
|
260 МГц
|
260 МГц
|
Выбор элементной базы ПЛИС производится между семейством
Cyclone и Cyclone II, т.к. производительности этих СБИС вполне хватит для
реализации поставленной задачи. Если сравнивать производительность наилучшей
модели первого поколения Cyclone и младшую модель второго поколения, то
стоимость младшей модели Cyclone II будет значительно ниже. Разработка банка
цифровых фильтров будет основана на ПЛИС фирмы Altera семейства Cyclone II.
Семейство Cyclone II - второе поколение дешевых FPGA фирмы
Altera. Они на 30% дешевле и в три раза более емкие, чем микросхемы первого
поколения. Данные ПЛИС выпускаются на 300-мм пластинах по 90-нм
технологическому процессу (в то время как Cyclone - по технологии 130 нм) с
напряжением питания ядра 1.2 В. Cyclone II имеют также и больше
функциональности, в том числе, встроенные умножители, поддержку большего числа
стандартов ввода/вывода, интерфейсов с новыми устройствами памяти. Они содержат
до 68 тысяч логических элементов, до 622 пользовательских линий ввода/вывода и
до 1.1 Мбит встроенной памяти в различных конфигурациях, включая двухпортовые и
однопортовые RAM, ROM и FIFO. Особенностью семейства Cyclone II является
наличие встроенных умножителей 18 х 18, каждый из которых может использоваться
как два умножителя 9 х 9. Блоки ввода/вывода микросхем Cyclone II поддерживают
различные стандарты, в том числе и дифференциальные. Для семейства Cyclone II
оптимизировано уже более 40 IP-компонент от Altera и AMPP (Altera Megafunction
Partners Program).
Отличительные особенности:
) Архитектура семейства Cyclone II содержит от 4608 до 68416
логических элементов;
) М4К встроенные блоки памяти;
) До 1.1 Мбит встроенной RAM памяти;
) Тактовая частота 260 МГц;
) Встроенные умножители;
) Поддержка дифференциальных быстродействующих каналов,
включая LVDS (311 MbPS), mini-LVDS, RSDS, LVPECL;
) Поддержка быстродействующей внешней памяти, включая DDR2,
DDR и SDR SDRAM;
) Питание портов I/O 1.5, 1.8, 2.5 или 3.3 В;
) Поддержка интерфейса JTAG;
) До четырех ФАПЧ (PLL) на микросхему с умножением частоты и
сдвигом фаз;
) Питание ядра 1.2 В. - удалить!
Обзор семейства Cyclone II представлен в таблице 4.1.2.
Таблица 4.1.2 - Обзор семейства Cyclone II.
|
Устройство
|
EP2C5
|
EP2C8
|
EP2C20
|
EP2C35
|
EP2C50
|
EP2C70
|
|
Логические
элементы
|
4608
|
8256
|
18752
|
33216
|
50528
|
68416
|
|
Блоки ОЗУ М4К
|
26
|
36
|
52
|
105
|
129
|
250
|
|
Всего ОЗУ, бит
|
119808
|
165888
|
239616
|
48384
|
594432
|
1152000
|
|
Встроенные
умножители 18 х 18
|
13
|
18
|
26
|
35
|
86
|
150
|
|
ФАПЧ
|
2
|
2
|
4
|
4
|
4
|
4
|
|
Максимальное
количество пользовательских выводов
|
142
|
182
|
315
|
475
|
450
|
622
|
|
Дифференциальные
каналы
|
58
|
77
|
132
|
205
|
193
|
262
|
Для реализации цифрового фильтра для системы ДИСС выбрана
СБИС EP2C35F484I8. Обозначение СБИС состоит из следующих составных частей и
обозначает:C - Altera Cyclone второго поколения;
- Примерно 35 000 логических элементов;- Тип корпуса: F =
fineline (1,0 mm) BGA;
- Количество выводов корпуса;- Рабочая температура:
Industrial (-40. +125°С);
- Градация быстродействия: 6, 7,8.
На рисунке 4.1.1 представлена обобщенная структура Cyclone II
EP2C35.
Рисунок 4.1.1 - Обобщенная структура Cyclone II EP2C35
Как видно из рисунка 4.1.1 EP2C35 состоит из блоков ОЗУ М4К
(M4K Blocks), встроенных умножителей (Embedded Multipliers), ФАПЧ (фазовая
автоподстройка частоты) (PLL), блоков логических элементов (logic array),
элементов ввода-вывода (IOEs).
Самым наименьшим элементом в архитектуре Cyclone II является
логический элемент (LE). Основу логических элементов составляет функциональный
генератор (Look-Up Table - LUT) [8].
Логический элемент Cyclone II может работать в различных
режимах:
. Нормальный режим используется для задач общей логики
и комбинационных функций;
2. Арифметический режим используется для того, чтобы
осуществить сумматоры, счетчики, аккумуляторы и компараторы.
16 логических элементов (LEs) образуют блоки логических
элементов (Logic Array Blocks).II имеет 4 банка портов ввода/вывода. Каждый
банк имеет свое питание VCCIO, поддерживает много стандартов с одинаковым
уровнем питания и имеет вывод двойного назначения VREF. На рисунке 4.1.2
представлена структура банков ввода/вывода.
Рисунок 4.1.2 - Структура банков ввода/вывода Cyclone II
По своей архитектуре микросхемы FPGA построены с
использованием памяти Static RAM, то есть при каждом включении требуют
"загрузки" выполняемой программы, следовательно, для работы фильтра
потребуется наличие конфигурационного ПЗУ. Конфигурационные ПЗУ предназначены
для загрузки статической памяти FPGA [8].C20F256I8 использует конфигурационное
ПЗУ EPCS4 - Flash микросхема. Она может программироваться в системе с
использованием кабеля Byteblastertm II Download Cable или использовать
специальный блок Altera Programming Unit (APU). EPCS4 имеют четырехпроводной
интерфейс: (DCLK), Serial Data Output (DATA), AS Data input (ASDI) и Chip
Select (Ncs). DCLK генерируется Cyclone FPGA (14-20 МГц) [8].
4.2
Особенности САПР ПЛИС
Программное обеспечение Altera Quartus II предоставляет
полную мультиплатформенную среду проектирования, которая может быть легко перенастроена
под конкретные требования. Это идеальная среда для проектирования на основе
ПЛИС законченных систем на кристалле (SOPS). Программное обеспечение Quartus II
включает в себя средства для всех фаз проектирования с применением ПЛИС как
FPGA, так и CPLD структур [10].
Порядок работы с ПО Altera Quartus II включает следующие
основные этапы:
) Техническое задание;
) Ввод описания проекта (поведенческое или структурное);
) Моделирование (функциональное);
а) Преобразование описания проекта в схему на заданной
элементной базе;
б) Оптимизация схемы с учётом ограничений по быстродействию и
занимаемой площади ПЛИС;
. Разводка и размещение внутренних ресурсов ПЛИС с учётом
наложенных ограничений по быстродействию и занимаемые ресурсы;
. Временной анализ - проверка соответствия созданной ПЛИС
условиям быстродействия ТЗ;
. Моделирование на вентильном уровне;
. Тестирование и отладка ПЛИС в составе системы (ISP, JTAG,
Signal tap) [11].
Для выполнения задания на дипломное проектирование необходимо
последовательно выполнить указанные этапы, за исключением этапа тестирования и
отладки, который не входит в задачи данного дипломного проекта.
В рамках пакета Quartus II создается проект схемным способом
- (схемный, текстовый, комбинированный ввод проекта). Для создания
сложных проектов существуют интегрированные средства помощи Mega Wizard &
SOPC. Особенностью среды Quartus II является наличие системы синтеза, системы
размещения внутренних ресурсов и разводки ПЛИС, системы моделирования, системы
временного анализа и анализа потребляемой энергии, системы интеграции с другими
САПР, средств оптимизации быстродействия LogicLock, интегрированных средств
разработки ПО для микро-ЭВМ.
При схемном вводе описания проекта могут использоваться:
) Простейшие логические элементы;
) Параметризируемые модули;
) Мегафункции Altera;
) Ранее созданные компоненты (тестовым и др. способами).
В качестве аппаратурных языков описания схем, реализуемых в
ПО Quartus II, используются языки VHDL или Verilog.(Intellectual Property) ядра
- логические блоки написанные на языках VHDL или Verilog, используются для
сложных многокомпонентных проектов. Многие фирмы предлагают готовые,
протестированные IP-ядра, реализующие различные алгоритмы и интерфейсы.
В состав IP входят мегафункции. Для задач цифровой фильтрации
применяется мегафункция Mega Core FIR Compiler. Применение данной мегафункции
позволяет быстро спроектировать цифровой фильтр исходя из заданных параметров.
4.3 Расчет и
реализация банка цифровых фильтров в среде Quartus II v.8.1
Для начала работы в среде Quartus II необходимо создать новый
проект (New Project Wizard). При создании проекта необходимо указать имя
проекта, месторасположение проекта, тип ПЛИС, на котором будет выполнен проект.
Описание проекта будет реализовано на схемном вводе. В меню
File->New-> Block Diagram/Schematic создается файл верхнего уровня для
схемного описания проекта. Важно чтобы имя проекта совпадало с именем файла
верней иерархии. Реализуемый проект состоит из двух блоков: фильтра-дециматора
(фильтра-анализатора) и фильтра - интерполятора (фильтра-синтезатора). На
примере рассматривается реализация фильтра-дециматора.
Для ускоренного создания проекта в появившемся окне
необходимо нажать вкладку Symbol-> MegaWizard Plug-In Manadger.
Далее необходимо создать новую модель мегафункции. В
следующем диалоговом окне необходимо указать путь и имя выходного файла,
мегафункцию (FIR Compiler v8.1), а также следует выбрать семейство ПЛИС, на
котором будет реализована данная мегафункция и язык описания (Verilog HDL). На
рисунке 4.3.1 представлено диалоговое окно с необходимыми настройками.
Рисунок 4.3.1 - Диалоговое окно MegaWizard Plug-In Manadger
Далее в окне мегафункции Mega Core FIR Compiler на вкладке
Parametrize, сосредоточены настройки фильтра. АЧХ и настройки фильтра
изображены на рисунке 4.3.2.
Рис.4.3.2 - АЧХ и коэффициенты фильтра-дециматора
Как видно из рисунка 4.3.2 настройки поделены на две
составляющие: создание и генерация коэффициентов мегафункцией (Floating
Coefficient Set) или импорт коэффициентов из среды Matlab (Imported Coefficient
Set).
Для генерации коэффициентов мегафункцией (fircompiler)
необходимо в окне FilterType выбрать тип фильтра (Low Pass). Порядок фильтра,
определяется количеством коэффициентов фильтра (Coefficients). Во вкладке
Window Type выбирается метод, по которому будет осуществлен синтез АЧХ
проектируемого фильтра. Синтез АЧХ осуществляется только методом окон. Этот
недостаток компенсируется возможностью загрузки коэффициентов проектируемого
фильтра, полученных, с использованием среды FDATool, входящий в Matlab. Во
вкладках Cuttof Freq.1 и Sample Rate указывается граничная частота и частота
дискретизации соответственно (50МГц и 102 МГц).
На рисунке 4.3.3 показаны настройки проектируемого
фильтра-дециматора.
Рис.4.3.3 - Окно настроек проектируемого фильтра-дециматора
на ПЛИС
Во вкладке Rate Specification осуществляется выбор типа
фильтра: дециматора, интерполятора. Во вкладке Factor выбирается индекс
децимации/интерполяции (соответствует количеству каналов). Также в настройках
можно выбрать разрядность входной шины данных, способ представления входных
данных: signed - десятичное число со знаком, unsigned - десятичное число без знака,
тип структуры проектируемого фильтра (полностью параллельная,
последовательная), указать где будут храниться коэффициенты.
Далее проводится графический анализ влияния ошибок
квантования коэффициентов фильтра на его АЧХ. Ошибки квантования - представление
коэффициентов фиксированным набором битов, например 16 бит. Операции сложения и
вычитания в формате с фиксированной запятой не приводят к необходимости
округления результатов - они могут лишь вызвать переполнение. В отличие от
сложения умножение чисел с фиксированной запятой приводит к увеличению числа
значащих цифр результата и, следовательно, к необходимости округления. Если
результат умножения по модулю не превышает единицы, то применение формата с
плавающей запятой даст большую точность [12].
Однако операции сложения в формате с плавающей запятой могут
приводить к потере точности. В данном случае выбирается опция преобразования из
формата с плавающей запятой в формат с фиксированной запятой (закладка Floating
point to fixed point conversion) c последующим масштабированием коэффициентов с
точностью 16 бит. В соответствии с заданной точностью, мегафункция
автоматически находит масштабный коэффициент.
На следующем этапе задается фактор интерполяции (или
децимации) фильтра, если необходимо спроектировать интерполяционный или
децимирующий фильтр (по умолчанию фактор задается равным 1). Следующий шаг -
задание архитектуры проектируемого КИХ-фильтра (параллельная или
последовательная) и конвейерных свойств фильтра: оптимизация по скорости работы
(частоте) или по площади занимаемых ресурсов (число задействованных макроячеек)
ПЛИС.
Реализация фильтра-интерполятора с помощью мегафункции будет
аналогична.
Для создания входных и выходных выводов на разрабатываемой
блок-схеме необходимо на панели инструментов выбрать вкладку Symbol. В левой
части окна необходимо последовательно указать путь к библиотеке с нужными
примитивами: altera/quartus81/libraries/primitives/pin/input. В правой части
окна появится изображение выбранного примитива. В данном случае это входной вывод
input. После нажатия клавиши ОК выбранный символ появится в основном поле
программы. При таком вводе автоматически включается режим "Повторного
ввода" (Repeat-insert-mode), при котором один символ можно вставить в
несколько мест проекта. Введенный символ привязывается к курсору. Теперь при
нажатии левой кнопки мыши символ вводится на указанное в данный момент место
схемы. Далее его можно перевести в другое место схемы и там его аналогичным
способом зафиксировать. Для завершения вставки достаточно нажать на клавиатуре
клавишу ESC или на правую кнопку мыши.
Аналогичным образом вводятся все выводы, необходимые для
создания проекта. После окончания ввода всех выводов необходимо перезаписать
файл проекта.
Для данного проекта понадобится 3 входных вывода (вход для
сброса, вход для синхроимпульса и вывод для входной последовательности) и один
выходной вывод (для выходной последовательности).
После соединения всех выводов с функциональными блоками
необходимо произвести компиляцию проекта, запустив полную компиляцию проекта,
выбрав в меню "Обработка" (Processing) команду "Пуск
компилятора" (Start Compilation). Компилятор пакета Quartus II состоит из
ряда модулей, выполняющих следующие функции:
· проверка проекта на наличие ошибок;
· логический синтез;
· размещение и разводка проекта в ПЛИС;
· генерация выходных файлов для
моделирования проекта;
· анализ временных характеристик;
· программирование.
В начале компиляции проекта из него извлекается информация об
иерархических связях между составляющими его файлами, и описание проекта
проверяется на наличие основных ошибок. Затем создается организационная карта
проекта, и все файлы преобразуются в единую базу данных, с которой в
последствие и будет работать система.
Компилятор создает файлы для программирования и конфигурирования
ПЛИС фирмы Altera.
Промежуточные и окончательные результаты компиляции в системе
Quartus II можно посмотреть в окне "Отчет о компиляции" (Compilation
Report). На рисунке 4.3.4 представлен отчет о компиляции проекта.
Рисунок 4.3.4 - Отчет о компиляции проекта
Как видно из рисунка 4.3.4 данный проект занимает 52 %
логических элементов ПЛИС, что означает наличие незадействованных ячеек, а
следовательно, посредством перепрограммирования ПЛИС можно дополнить список функций
реализуемых на ПЛИС.
После компиляции проекта доступно моделирование (Simulation),
которое позволяет определить реакцию разработанного проекта на заданное входное
воздействие, то есть позволяет убедиться в правильности его функционирования.
На рис.4.3.5 представлена структурная схема фильтра,
полученного с помощью мегафункции.
Рис.4.3.5 - Структурная схема фильтра
Цифровой банк фильтров имеет три входа и один выход. На вход clock
подается последовательность синхроимпульсов, на вход reset единичный импульс
для сброса предыдущих состояний ЦФ, на вход in_data [7.0] подается сигнал,
подлежащий фильтрации. С выхода out_data [7.0] снимается отфильтрованный
сигнал.
5. Тестовые
испытания
В результате моделирования в среде Matlab получены следующие
временные характеристики, изображенные на рисунках 5.1 и 5.2 соответственно. По
оси ординат откладывается амплитуда нормированного сигнала, а по оси абсцисс
время в наносекундах соответственно.
На вход банка цифровых фильтров подан идеализированный ЛЧМ
сигнал, представленный на рис.
Рисунок 5.1 - Входной ЛЧМ сигнал
Рисунок 5.2 - Выходной ЛЧМ сигнал с удаленным шестым каналом
Как видно из рисунка 5.2 цифровой фильтр пропускает сигнал от 0 до
с, что соответствует 50 МГц и не вносит
изменений в состав ЛЧМ сигнала, что подтверждает работоспособность
математической модели фильтра.
Исходными данными для моделирования в среде Quartus II
являются внешние воздействия, заданные в виде некоторого входного вектора
(набора кодовых слов). Подсистема моделирования (Simulator) пакета Quartus II,
в соответствие с алгоритмом проекта, синтезирует выходные сигналы,
соответствующие его реакции на заданное входное воздействие, которая очень
близка к реакции запрограммированной ПЛИС. В типовых задачах разработчик задает
наборы входных векторов и анализирует полученные в результате моделирования
выходные сигналы.
В соответствии с поставленной задачей подсистема
моделирования позволяет выполнить моделирование с учетом временных параметров
реальной ПЛИС (Timing Simulation), позволяющее проверить не только правильность
логического функционирования проекта, но и его работу с учетом реальных
параметров выбранной ПЛИС в самых жестких условиях эксплуатации.
Файлы вектора входных воздействий в системе Quartus II будут
задаваться в виде описания в графической форме (некоторых временных диаграмм) с
использованием редактора временных диаграмм (Waveform Editor) - файлы *. vwf
(Vector Waveform Files).
Для оценки правильности работы проектируемого фильтра следует
провести 2 испытания. В первом случае входная последовательность задается с
частотой 45 МГц (22 нс), а во втором с частотой 100 МГц (10 нс), Т.о. наглядно
оценивается работоспособность цифрового фильтра.
Для моделирования необходимо задать значения входным выводам.
Для вывода clock задается сигнал тактирования длительностью от 0 до 1 мкс с
периодом 20 нс (в отчете о компиляции проекта указывается оптимальная частота
тактирования). Для вывода reset необходимо задать уровень логической единицы в
начальный момент времени длительностью 10 нс. Для вывода in_data [7.0] задается
входная последовательность, подлежащая фильтрации.
Для второго случая параметры задаются аналогично.
На рисунках 5.3 и 5.4 представлены результаты моделирования
банка цифровых фильтров в среде Quartus II.
Рисунок 5.3 - Результаты моделирования в среде Quartus II
(частота входной последовательности 45 МГц).
Рисунок 5.4 - Результаты моделирования в среде Quartus II
(частота входной последовательности 100 МГц).
Как видно из временных диаграмм при частоте сигнала 45 МГц
фильтр пропускает входной сигнал, а при частоте 100 МГц фильтрует его. Т.о. эти
диаграммы подтверждают правильность работы ЦФ.
6.
Экономическая часть
6.1
Экономическое обоснование
Задачей данного дипломного проекта была разработка цифрового
фильтра для системы ДИСС (доплеровский измеритель скорости и угла сноса) на
ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). Цифровой фильтр будет
реализован в виде банка цифровых фильтров.
Цифровая фильтрация является одним из наиболее мощных
инструментальных средств ЦОС. Кроме очевидных преимуществ устранения ошибок в
фильтрах, связанных с флуктуациями параметров пассивных компонентов во времени
и по температуре, дрейфом ОУ (в активных фильтрах) и т.д., цифровые фильтры
способны удовлетворять таким техническим требованиям по своим параметрам,
которых было бы чрезвычайно трудно или даже невозможно достичь в аналоговом
исполнении. Кроме того, характеристики банка цифровых фильтров могут быть легко
изменены программно. Поэтому они широко используются в телекоммуникациях, в
приложениях адаптивной фильтрации, таких как распознавание речи.
Процесс проектирования цифровых фильтров состоит из тех же
этапов, что и процесс проектирования аналоговых фильтров. Сначала формулируются
требования к желаемым характеристикам фильтра, по которым затем рассчитываются
параметры фильтра. Амплитудная и фазовая характеристики формируются аналогично
аналоговым фильтрам. Ключевое различие между аналоговым и цифровым фильтрами
заключается в том, что вместо вычисления величин сопротивлений, емкостей и
индуктивностей, для цифрового фильтра рассчитываются значения коэффициентов.
Иными словами, в цифровом фильтре числа заменяют физические сопротивления и
емкости аналогового фильтра. Эти числа являются коэффициентами фильтра, они
постоянно находятся в памяти и используются для обработки (фильтрации)
дискретных данных, что позволяет фильтру быть значительно более гибким.
Данный дипломный проект исследовательского типа, поэтому
основной задачей технико-экономического обоснования дипломного проекта является
установление величины затрат на научно исследовательскую работу (НИР).
Смета затрат на НИР включает в себя все затраты, связанные с
выполнением НИР, независимо от источника их финансирования. Вычисление затрат
на НИР проводится путем составления калькуляции плановой себестоимости. Она
является основным документом, на основании которого осуществляется планирование
и учет затрат на выполнение научно-исследовательской работы.
Калькуляция составляется по следующим статьям:
а) материалы;
б) амортизация спецоборудования для научных и
экспериментальных работ;
в) основная заработная плата;
г) дополнительная заработная плата;
д) накладные расходы;
6.2 Расчет
затрат на материалы
На статью материалы относят затраты на материалы и
принадлежности, необходимые для проведения НИР. Затраты определяются по
действующим отпускным ценам. Результаты сводятся в таблице 4.1 В процессе
разработки понадобилось 2 CD-RW диска (700Мб) стоимостью 2500 рублей каждый,
150 листов бумаги формата А4 для распечатки документации по проекту. Стоимость
одного листа 100 руб.
Таблица 6.1 - Затраты на материалы и
принадлежности
|
Наименование
материалов
|
Ед. измерения
|
Количество
|
Цена за
единицу, руб.
|
Сумма, руб.
|
|
СD-RW
|
штук
|
2
|
2500
|
5000
|
|
Лист А4
|
штук
|
150
|
100
|
15000
|
|
Всего
|
|
|
|
20000
|
6.3
Амортизация спецоборудования для научных и экспериментальных работ
При разработке и тестировании программного обеспечения
использовался компьютер, стоимостью 2000000 руб. Износ компьютера обусловлен в
основном не физическим, а моральным износом. Так как моральный износ
персонального компьютера идет неравномерно, и основная его часть приходится на
первый год, то целесообразно использование нелинейного способа расчета
амортизационных отчислений.
Срок эксплуатации компьютера примем равным 5 лет.
Для расчета амортизационных отчислений применяется метод
суммы чисел лет. При применении метода суммы чисел лет определение годовой
суммы амортизационных отчислений производится следующим образом:
(6.1)
где 
- число лет, остающихся до конца
полезного использования объекта;
- сумма чисел лет;
- первоначальная стоимость ОФ;
= 
(6.2)
где
. - срок полезного использования
необоротных активов.
Приобретён объект амортизируемой стоимостью 2000 тыс. руб. со
сроком полезного использования 5 лет.
(6.3)
На 1 = 
(6.4)
На 2 = 
(6.5)
На 3 = 
(6.6)
На 4 = 
(6.7)
На 5 = 
(6.8)
А год 1 = 
(6.9)
А год 2 = 
(6.10)
А год 3 = 
(6.11)
А год 4 = 
(6.12)
А год 5 = 
(6.13)
Так как данный персональный компьютер использовался только на
первом году его полезного использования, причем не целый год, а только 3
месяца, то амортизационные отчисления составляют:
А=
(6.14)
При разработке программного обеспечения и проведения исследований
данного дипломного проекта использовался пакет фирмы Altera Quartus II v8.1 и
пакет MATLAB vR2007b, данные продукты были предоставлены бесплатно и затраты на
их приобретение будем считать равными нулю.
6.4 Расчет
основной заработной платы
Расчет основной заработной платы возможен через определение
трудоемкости НИР.
Для определения трудоемкости НИР составляется перечень всех
основных этапов и видов работ и квалификационный уровень исполнителей. Перечень
приведен в таблице 6.2 а трудоемкость выполнения отдельных видов работ
приведена в таблице 6.3.
Таблица 6.2 - Распределение работ по этапам, видам и
исполнителям
|
Этап проведения
НИР
|
Вид работ
|
Исполнители
|
|
Разработка
технического задания
|
Составление и
утверждение ТЗ на НИР
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник
|
|
Выбор
направления исследования
|
Сбор и изучение
научно-технической литературы
|
Тюкало В.С.,
младший научный сотрудник
|
|
Проведение
патентных исследований
|
Тюкало В.С.,
младший научный сотрудник
|
|
Составление
аналитического обзора по теме
|
Тюкало В.С.,
младший научный сотрудник
|
|
Формирование
возможных направлений решения задач, поставленных в ТЗ
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник
|
|
Выбор и
обоснование принятого решения задач
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник, Тюкало В.С., младший научный сотрудник
|
|
Разработка
общей методики проведения исследований
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник, Тюкало В.С., младший научный сотрудник
|
|
Теоретические и
экспериментальные исследования
|
Разработка
частных методик проведения исследований
|
Тюкало В.С.,
младший научный сотрудник
|
|
Проведение
экспериментов
|
Тюкало В.С.,
младший научный сотрудник
|
|
Обработка
полученных данных
|
Тюкало В.С.,
младший научный сотрудник
|
|
Сопоставление
результатов с теоретическими исследованиями
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник, Тюкало В.С., младший научный сотрудник
|
|
Корректировка
теоретических моделей
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник, Тюкало В.С., младший научный сотрудник
|
|
Этап проведения
НИР
|
Вид работ
|
Исполнители
|
|
Обобщение и
оценка результатов исследования
|
Обобщение
результатов предыдущих этапов работы. Оценка полноты решения поставленных
задач
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник, Тюкало В.С., младший научный сотрудник
|
|
Разработка
рекомендаций по использованию результатов НИР Составление и оформление
документации
|
Коц Д.Л.,
старший научный сотрудник, Тюкало
В.С., младший научный сотрудник
|
|
Составление и
оформление документации
|
Тюкало В.С.,
младший научный сотрудник
|
Таблица 6.3 - Трудоемкость выполнения отдельных работ
|
Виды работ
|
Трудоемкость,
часов
|
|
Научные
сотрудники
|
|
Старший
|
Младший
|
|
Составление и
утверждение ТЗ на НИР
|
2
|
-
|
|
Сбор и изучение
научно-технической литературы
|
-
|
15
|
|
Проведение
патентных исследований
|
-
|
5
|
|
Составление
аналитического обзора по теме
|
-
|
10
|
|
Формирование
возможных направлений решения задач, поставленных в ТЗ
|
3
|
-
|
|
Выбор и
обоснование принятого решения задач
|
2
|
15
|
|
Разработка
общей методики проведения исследований
|
4
|
40
|
|
Разработка
частных методик проведения исследований
|
-
|
95
|
|
Проведение
экспериментов
|
-
|
250
|
|
Обработка
полученных данных
|
-
|
50
|
|
Сопоставление
результатов с теоретическими исследованиями
|
3
|
5
|
|
Корректировка
теоретических моделей
|
2
|
5
|
|
Обобщение
результатов предыдущих этапов работы. Оценка полноты решения поставленных задач
|
1
|
15
|
|
Разработка
рекомендаций по использованию результатов НИР
|
2
|
5
|
|
Составление и
оформление отчета
|
-
|
40
|
|
Всего
|
19
|
550
|
Данные полученные в таблице представляются для наглядности в
графическом виде, где светлым цветом обозначено время затраченное младшим
научным сотрудником; темным - время затраченное старшим научным сотрудником.
Рисунок 6.1 - Диаграмма распределения трудоемкости по
различным видам работ при разработке проекта
Рисунок 6.2 - График распределения времени работы при
разработке проекта
Исходя из трудоемкости рассчитывается основная заработная
плата (
), а результат сводится в
таблицу 6.4
Таблица 6.4 - Расчет основной заработной платы
|
Виды работ
|
Трудоемкость,
часов
|
Часовая ставка,
руб.
|
Сумма основной
заработной платы, руб.
|
|
Научные
сотрудники
|
Научные
сотрудники
|
Научные
сотрудники
|
|
Стар- ший
|
Млад- ший
|
Стар-ший
|
Млад-ший
|
Стар-ший
|
ММлад-ший
|
|
Составление и
утверждение ТЗ на НИР
|
2
|
-
|
7520
|
-
|
15040
|
-
|
|
Сбор и изучение
научно-технической литературы
|
-
|
15
|
-
|
360
|
-
|
5400
|
|
Проведение
патентных исследований
|
-
|
5
|
-
|
360
|
-
|
1800
|
|
Составление
аналитического обзора по теме
|
-
|
10
|
-
|
360
|
-
|
3600
|
|
Формирование
возможных направлений решения задач, поставленных в ТЗ
|
3
|
-
|
7520
|
-
|
22569
|
-
|
|
Выбор и
обоснование принятого решения задач
|
2
|
15
|
7520
|
360
|
15040
|
5400
|
|
Разработка
общей методики проведения исследований
|
4
|
40
|
7520
|
360
|
30080
|
14400
|
|
Разработка
частных методик проведения исследований
|
-
|
95
|
-
|
360
|
-
|
34200
|
|
Проведение экспериментов
|
-
|
250
|
-
|
360
|
-
|
90000
|
|
Обработка
данных
|
-
|
50
|
-
|
360
|
-
|
18000
|
|
Сопоставление
результатов с теоретическими исследованиями
|
3
|
5
|
7520
|
360
|
22569
|
1800
|
|
Корректировка
теоретических моделей
|
2
|
5
|
7520
|
360
|
15040
|
1800
|
|
Обобщение
результатов предыдущих этапов работы. Оценка полноты решения поставленных
задач
|
1
|
15
|
7520
|
360
|
7520
|
5400
|
|
Разработка
рекомендаций по использованию результатов НИР
|
2
|
5
|
7520
|
360
|
15040
|
1800
|
|
Составление и
оформление отчета
|
-
|
40
|
-
|
360
|
-
|
14400
|
19
|
550
|
|
|
142880
|
198000
|
Затраты на основную заработную плату представлены в
графическом виде на рисунке 6.3 и 6.4, где светлым цветом обозначены затраты на
заработную плату младшим научным сотрудником; темным - затраты на заработную
плату старшим научным сотрудником.
6.5 Расчет
дополнительной заработной платы
На статью "Дополнительная заработная плата" (
) относятся выплаты,
предусмотренные за непроработанное время: оплата отпусков, оплата времени,
связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей, выплаты
вознаграждений за выслугу лет и др. Также сюда включаются заработные платы
дополнительных рабочих не участвующих непосредственно в НИР.
По данным бухгалтерии ПГУ данные затраты составляют 15% от
основной заработной платы.
(6.15)
6.6 Расчет
накладных расходов
В статью накладные расходы (
) включаются расходы на
управление и хозяйственное обеспечение НИР. Величина накладных расходов на НИР
определяется в размере 30% от принятой базы начисления.
(6.16)
На основании полученных данных по отдельным статьям затрат
составляется калькуляция себестоимости в целом по НИР и результаты заносятся в
таблицу 6.5 [13]
Таблица 6.5 - Калькуляция плановой себестоимости проведения НИР
|
Статьи затрат
|
Сумма руб.
|
Сумма, %
|
|
Сырье,
материалы, покупные изделия
|
20000
|
3,34
|
|
Амортизация
оборудования
|
165000
|
27,55
|
|
Основная
заработная плата ()
|
340880
|
56,92
|
|
Дополнительная
заработная плата ()
|
51130
|
8,54
|
|
Накладные
расходы ()
|
21340
|
3,56
|
|
Полная
себестоимость
|
598850
|
100
|
Из диаграммы видно, что основные затраты при проведении
данной НИР приходятся на основную заработную плату (около 57%), в то время как
затраты по статье на сырье и материалы всего 3,34%.
Выводы:ебестоимость данной НИР является полностью
обоснованной, т.к. стоимость на аналогичные НИР проводимые в РБ и РФ составляет
порядка 1500000 руб. и более, исходя из этого продукты, использующие данный
алгоритм будут конкурентоспособны.
7. Ресурсо -
и энергосбережение
Энергосбережение является приоритетным
направлением государственной политики Республики Беларусь обеспечивающим
рациональное использование топливно-энергетических ресурсов, повышение
конкурентоспособности продукции, устойчивое развитие экономики, энергетическую
безопасность и т.д.
Отношения, возникающие в процессе деятельности
юридических и физических лиц в сфере энергосбережения, регулируются Законом
Республики Беларусь от 15 июля 1998 года № 190-3 "Об
энергосбережении" и соответствующими постановлениями Совете Министров
Республики Беларусь. На основании методических рекомендаций применяют следующие
термины и определения:
Класс энергетической эффективности -
количественное значение индекса экономичности энергопотребления изделия,
характеризующее его энергоэффективность при эксплуатации (СТБ 1312-2002).
Программа энергосбережения - документ,
содержащий комплекс организационных, технических, экономических и иных
мероприятий, взаимосвязанных по ресурсам, исполнителям, срокам реализации и
направленных на решение задач энергосбережения (СТБ 1346-2002).
Энергопотребляющая продукция - продукция,
использование которой по прямому назначению сопровождается потреблением
топливно-энергетических ресурсов (СТБ 1346-2002).
Энергосбережение - организационная,
научная, практическая, информационная деятельность государственных органов,
юридических и физических лиц, направлена на снижение расхода (потерь)
топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки
транспортирования, хранения, производства, использования и утилизации СТБ
1346-2002).
Этикетка электрической эффективности изделия
- документ, содержащий гарантированные изготовителем упорядоченные данные об
основных показателях энергоэффективности и потребительских характеристиках
изделия (СТБ 1312-2002) [14].
Важным звеном в системе энергосбережения является
перевооружение производственных процессов, внедрение новых наукоемких
эффективных технологий, оборудования и материалов. Трудно переоценить роль
новых технологий в решении энергетической проблемы повышения
энергоэффективности экономики Беларуси.
Анализ направлений энергосбережения показывает, что
существуют две основные группы факторов, оказывающих влияние на изменение в
потребности энергии:
· Структурные, воздействие которых
начинается с изменений в составе сырья, интенсивности использовании
производственных фондов, изменений материалоемкости конечной продукции.
· Энерготехнологические, связанные с
совершенствованием или применением новых технологий, оборудования или
материалов для получения того же по назначению продукта, который по своим
качествам может превосходить производимый по прежним технологиям, требующий
больших затрат энергии.
Проектируемый в данном дипломном проекте цифровой фильтр
затруднительно рассматривать со стороны ресурсо - и энергосбережения, т.к. это
не целостное изделие, а лишь часть, входящая в состав системы ДИСС. С другой
стороны, можно оценить энергозатраты процесса разработки и эксплуатации ЦФ.
Поскольку данный ЦФ будет построен на СБИС фирмы Altera семейства Cyclone II
EP2C35F484I8, которая обладает низким энергопотреблением, рассеиваемая мощность
на кристалле составляет около 1Вт, что является несомненным преимуществом
использования цифрового фильтра перед аналоговым фильтром, которым снабжалась
ранее система ДИСС-7. Также следует отметить тот важный фактор, что ЦФ
разрабатывался на ПЭВМ, который не требует больших затрат на энергию.
8. Охрана
труда
8.1 Введение
Охрана труда (ОТ) - это система обеспечения
безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности,
включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические,
санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные
мероприятия.
Опасным производственным фактором называется такой фактор,
воздействие которого на работающего при определённых условиях может привести к
травме, острому отравлению и другому внезапному резкому ухудшению здоровья или
смерти.
Если же производственный фактор приводит к заболеванию,
снижению работоспособности и (или) отрицательному влиянию на здоровье работника
и (или) его потомства, то такой производственный фактор принято считать
вредным.
В целях повышения безопасности труда работников проводят
инструктажи:
а) Вводный инструктаж проводится со всеми работниками,
которые приняты на постоянную или временную работу, с командированными,
студентами, учащимися. Вводный инструктаж проводит инженер по ОТ по программе,
утвержденной нанимателем. Как правило проводится с группой специалистов,
фиксируется в журнале вводного инструктажа;
б) Первичный инструктаж проводится до начала производственной
деятельности со всеми работниками принятыми на работу, с работниками
переведенными с одного подразделения в другое, с командированными, со
студентами-практикантами. Инструктаж проводится либо индивидуально, либо с
группой работников, которые будут работать на однотипном оборудовании.
Инструктаж проводит руководитель подразделения - начальник установки, начальник
цеха и т.д. с регистрацией в журнале инструктажей по ОТ;
в) Повторный инструктаж проходят все работники не реже 1 раза
в полугодие по программе первичного инструктажа на рабочем месте с регистрацией
в журнале инструктажей по ОТ;
г) Внеплановый инструктаж проводят при введении новых
нормативных актов по ОТ, при изменении технологического процесса или
оборудования, при нарушении правовых актов, которые привели или могут привести
к авариям, при перерывах в работе более чем на 6 месяцев для работ повышенность
опасности и для остальных работ на 1 год, при поступлении информации об
авариях, по требованиям государственных надзорных органов. Внеплановый
инструктаж проводится как для групп людей, так и индивидуально с регистрацией в
журнале инструктажей по ОТ;
д) Целевой инструктаж проводится:
· при выполнении разовых работ не связанных
с прямыми обязанностями;
· при ликвидации последствий аварий,
стихийных бедствий и катастроф;
· при производстве работ, на которые
оформляется наряд-допуск или разрешение
· при проведении экскурсий на предприятии
· при организации массовых мероприятий
Проводит руководитель работ с регистрацией в журнале целевых
инструктажей или в личной карточке.
Все виды инструктажей, кроме вводного, проводит руководитель
работ.
Обеспечение охраны труда остается одним из приоритетных
направлений государственной внутренней политики. За последние годы в республике
создана и функционирует государственная система управления охраной труда,
сформировано национальное законодательство в этой сфере: приняты Концепция
государственного управления охраной труда в Республике Беларусь и
Республиканская целевая программа по улучшению условий и охраны труда на 2006 -
2010 годы. Введено обязательное страхование от несчастных случаев на
производстве и профессиональных заболеваний, направленное на обеспечение
социальной защиты потерпевших вследствие несчастных случаев на производстве и
профессиональных заболеваний. Создана система экономической заинтересованности
нанимателей в улучшении условий и охраны труда. Вопросы охраны труда включены в
Генеральное соглашение, заключаемое между Правительством Республики Беларусь,
объединениями нанимателей и профсоюзами. Подготовка проектов нормативных правовых
актов, разработка и осуществление мероприятий по профилактике травматизма и
профессиональных заболеваний, улучшению условий и охраны труда осуществляется с
участием профсоюзов.
8.2
Производственная санитария
Промышленная санитария - это комплекс мероприятий, имеющих
цель довести до приемлемого уровня риск воздействия на работника
неблагоприятных условий производственной среды.
Работа на ПЭВМ относится к категории умственного труда.
Работа сопровождается необходимостью активизации внимания, восприятия и анализа
информации и других высших психических функций человека. Вид работы,
выполняемой операторами на ПЭВМ относится к категории 1а. К этой категории
относятся работы, производимые сидя и не требующие физического напряжения, при
которых расход энергии составляет до 120 ккал/ч.
Требования к освещенности. Обеспечение здоровых и
безопасных условий труда работников с персональными электронно-вычислительными
машинами (далее - ПЭВМ) осуществляется в соответствии с санитарными правилами и
нормами СанПиН 9-131 РБ 2000 "Гигиенические требования к видеодисплейным
терминалам, электронно-вычислительным машинам и организации работы",
утвержденными постановлением Главного государственного санитарного врача
Республики Беларусь от 10 ноября 2000 г. № 53 (далее - СанПиН 9-131 РБ 2000).
Помещения с ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное
освещение. Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего
документа должна быть 300-500 лк.
Освещение рабочего места является важнейшим фактором создания
нормальных условий труда. В помещении, где будет находиться пользователь ПЭВМ,
может быть три вида освещения: естественное (источником его является солнце),
искусственное (когда используются только искусственные источники света),
совмещённое (характеризуется одновременным сочетанием естественного и
искусственного освещения).
Применение естественного света имеет ряд недостатков:
поступление света, как правило, только с одной стороны; неравномерность
освещенности во времени и пространстве; ослепление при ярком солнечном свете.
Применение искусственного освещения помогает избежать
рассмотренных недостатков и создать оптимальный световой режим. Удобным
направление искусственного света считается слева сверху и немного сзади. Однако
применение помещений без окон создает в ряде случаев у людей чувство
стесненности и неуверенности. И для правильной цветопередачи нужно выбирать
искусственный свет со спектральной характеристикой, близкой к солнечной.
Для обеспечения нормируемых значений освещенности в
помещениях использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и
светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену
перегоревших ламп. Немаловажное значение для создания благоприятных условий для
выполнения зрительной работы имеет цветовая отделка помещений и рациональная
окраска оборудования. Применение физиологически оптимальных цветов, наименее
утомляющих зрение, оказывает благоприятное воздействие на человека. К ним
относятся цвета средней части спектра (жёлтые, оранжево-жёлтые,
зеленовато-жёлтые, желтовато-зелёные, голубые, белый).
Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих
поверхностях (экран, стол, клавиатура) за счет правильного выбора типов
светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам
естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране
ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м2 и яркость потолка при применении
системы отраженного освещения не должна превышать 200 кд/ м2.
Требования к параметрам микроклимата. Микроклимат
производственных помещений - это климат внутренней среды этих помещений,
который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры,
влажности и скорости движения воздуха, а также температурой окружающих
поверхностей.
Требования к метеопараметрам помещений для эксплуатации ПЭВМ,
помещения должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха
или эффективной приточно-вытяжной вентиляцией.
В помещении, где эксплуатируется ПЭВМ, должны поддерживаться
следующие климатические условия:
а) температура воздуха - от плюс 15 до плюс 35 є С;
б) относительная влажность воздуха - от 10 до 80% без
конденсации;
в) скорость движения воздуха - от 0,1 до 0,3 м/с;
г) максимальная вибрация - от 0,25 до 55 Гц.
Соблюдение норм поддержания микроклимата в помещении, где
будет использоваться разрабатываемая программа, достигается применением систем
кондиционирования, отопления.
Для повышения влажности воздуха в помещениях с ПЭВМ следует
применять увлажнители воздуха, заправляемые ежедневно дистиллированной или
прокипяченной питьевой водой и проводить регулярные влажные уборки помещения.
Требования к организации оборудования рабочих
мест. Площадь
на одно рабочее место с ПЭВМ для работников должна составлять не менее 6 кв. м,
а объем - не менее 20 куб. м. При размещении рабочих мест с ПЭВМ учитывается
расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла
поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора) - не менее 2
м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м.
Выполнение многих операций при работе на ПЭВМ требует
длительного статического напряжения мышц, что приводит к быстрому развитию
утомления. Для защиты работника от утомления необходимо предусмотреть
правильную организацию его рабочего места. Для этого нужно, чтобы выполнялись
следующие требования:
а) высота рабочей поверхности стола должна регулироваться в
пределах от 680 до 800 мм; при отсутствии такой возможности высота рабочей
поверхности стола должна составлять 725 мм;
б) модульными размерами рабочей поверхности стола для ПЭВМ,
на основании которых должны рассчитываться конструктивные размеры, следует
считать: ширину 800, 1000, 1200 и 1400 мм, глубину 800 и 1000 мм при
нерегулируемой его высоте, равной 725 мм;
в) рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не
менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен - не менее
450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм;
г) рабочий стул (кресло) должен быть подъемно - поворотным и
регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также - расстоянию
спинки от переднего края сиденья.
д) рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног,
имеющей ширину не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте
в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20
градусов. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю
бортик высотой 10 мм.
Конструкция клавиатуры должна предусматривать:
а) исполнение в виде отдельного устройства с возможностью
свободного перемещения;
б) опорное приспособление, позволяющее изменять угол наклона
поверхности клавиатуры в пределах от 5 до 15 градусов;
в) высоту среднего ряда клавиш не более 30 мм;
г) минимальный размер клавиш - 13 мм, оптимальный 15 мм;
д) одинаковый ход для всех клавиш с минимальным сопротивлением
нажатию 0,25 Н и максимальным - не более 1,5 Н.
Требования к организации труда. Трудовая деятельность по
разработке программы исследования может быть отнесена к группе 1а - работа по
считыванию информации с экрана ПЭВМ с предварительным запросом. Установлены
следующие виды трудовой деятельности:
а) группа А - работа по считыванию информации с экрана ПК с
предварительным запросом;
б) группа Б - работа по вводу информации;
в) группа В - творческая работа в режиме диалога с ПК.
При выполнении в течение рабочего дня работ, относящихся к
разным группам, за основную работу с ПК следует принимать такую, которая
занимает не менее 50% времени в течение рабочего дня (смены).
Требования безопасности перед началом работы. Перед началом работы с ПК
работник обязан:
а) проветрить рабочее помещение;
б) проверить устойчивость положения оборудования на рабочем
столе;
в) проверить отсутствие видимых повреждений оборудования,
дискет в дисководе системного блока; исправность и целостность питающих и
соединительных кабелей, разъемов и штепсельных соединений, защитного заземления
(зануления); исправность мебели;
г) отрегулировать: положение стола, стула (кресла), подставки
для ног, клавиатуры, экрана монитора; освещенность на рабочем месте. При
необходимости включить местное освещение;
д) протереть поверхность экрана монитора, защитного фильтра
(при его наличии) сухой мягкой тканевой салфеткой;
е) убедиться в отсутствии отражений на экране монитора,
встречного светового потока;
ж) включить оборудование ПК в электрическую сеть, соблюдая
следующую последовательность: стабилизатор напряжения (если он используется),
блок бесперебойного питания, периферийные устройства (принтер, монитор, сканер
и другие устройства), системный блок.
Требования безопасности при выполнении работы. Во время работы с ПК
работник обязан: соблюдать требования охраны труда; содержать в порядке и
чистоте свое рабочее место; держать открытыми вентиляционные отверстия
оборудования; соблюдать оптимальное расстояние от экрана монитора до глаз.
При 8-часовой рабочей смене и работе с ПК регламентированные
перерывы устанавливаются:
а) для I категории работ через 2 часа от начала рабочей смены
и через 2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 15 минут каждый;
б) для II категории работ через 2 часа от начала рабочей
смены и через 1,5 - 2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 15
минут каждый или продолжительностью 10 минут через каждый час работы;
в) для III категории работ через 1,5 - 2 часа от начала
рабочей смены и через 1,5 - 2 часа после обеденного перерыва продолжительностью
20 минут каждый или продолжительностью 15 минут через каждый час работы. При
12-часовой рабочей смене и работе с ПК регламентированные перерывы
устанавливаются в первые 8 часов работы аналогично перерывам при 8-часовой
рабочей смене, а в течение последних 4 часов работы, независимо от категории и
вида работ, каждый час продолжительностью 15 минут.
При работе с ПК в ночную смену (с 22.00 до 6.00) независимо
от категории и вида трудовой деятельности суммарная продолжительность
регламентированных перерывов увеличивается на 60 минут.
Продолжительность непрерывной работы с ПК без
регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов.
При работе с ПК не разрешается: при включенном питании
прикасаться к панелям с разъемами оборудования, загромождать верхние панели
оборудования, рабочее место посторонними предметами; производить переключения,
отключение питания во время выполнения активной задачи; допускать попадание
влаги на поверхность оборудования; включать сильно охлажденное (принесенное с
улицы в зимнее время) оборудование; вытирать пыль на включенном оборудовании.
Требования безопасности по окончании работы. По окончании работы
работник обязан: корректно закрыть все активные задачи; при наличии дискеты в
дисководе извлечь ее; выключить питание системного блока; выключить питание
всех периферийных устройств; отключить блок бесперебойного питания; отключить
стабилизатор напряжения (если он используется); отключить питающий кабель от
сети; осмотреть и привести в порядок рабочее место; о неисправностях
оборудования и других замечаниях по работе с ПК сообщить непосредственному
руководителю или лицам, осуществляющим техническое обслуживание оборудования;
при необходимости вымыть с мылом руки.
8.3
Электробезопасность
Электробезопасность - система организационных и технических
мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного
воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и
статического электричества. Электробезопасность обеспечивается следующими
мерами:
а) конструкцией электроустановки;
б) техническими способами и средствами защиты;
в) организационными и техническими мероприятиями.
Конструкция электроустановки должна соответствовать условиям
её эксплуатации, обеспечивать защиту от попадания внутрь посторонних тел и
воды. Способы и средства защиты указываются в нормативно-технической
документации на электроустановку.
8.3 Пожарная
безопасность
Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором
исключается возможность пожара, а в случае его возникновения используются
необходимые меры по устранению негативного влияния опасных факторов пожара на
людей, сооружения и материальные ценности.
Пожар - это стихийно развивающееся горение, не
предусмотренное технологическими процессами, причиняющее материальный ущерб,
вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государству.
Горение - это сложный физико-химический процесс, основой
которого является быстро протекающая реакция, сопровождающуюся выделением
большого количества тепла и света. Для возникновения горения требуется наличие
трёх факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания.
Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окиси азота и другие.
Кроме того, необходимо, чтобы горючее вещество было нагрето до определенной
температуры и находилось в определенном количественном соотношении с
окислителем, а источник загорания имел определенную энергию.
К наиболее вероятным источникам и причинам возгорания,
которые могут возникнуть на рабочем месте, где будет эксплуатироваться
разработанная программа, можно отнести неисправности электрооборудования,
нарушения техники безопасности. К мерам предупреждения перегрузок и коротких
замыканий в электрических проводках относятся применение плавких предохранителей
и специальных автоматов, а также правильный монтаж электрических цепей.
В целях обеспечения безопасности обслуживающего персонала и
обеспечения устранения ситуаций, угрожающих здоровью либо жизни людей в
помещении, где осуществляется эксплуатация разработанной программы, должно быть
предусмотрено наличие средств пожаротушения. Для обеспечения быстрого и
своевременного тушения очага пожара, внутри рабочего помещения должен находится
огнетушитель. Огнетушители относятся к первичным средствам тушения пожара. Для
тушения пожаров в электроустановках под напряжением наиболее эффективны
углекислотные, порошковые огнетушители. В данном случае целесообразно
использовать огнетушители марок ОУ-5, ОУ-8, ЧП-8М, которые применяются для
тушения неинтенсивных очагов пожара, а также ящиков с песком и лопатой.
Оповещение людей о пожаре должно осуществляться во все помещения здания с
постоянным или временным пребыванием людей путём подачи звуковых сигналов,
трансляцией речевой информации. Двери на путях эвакуации должны открываться по
направлению выхода из здания. Выходы являются эвакуационными, если они ведут из
помещений первого этажа - наружу непосредственно, через коридор, вестибюль
(фойе), коридор и вестибюль, коридор и лестничную клетку. При возникновении
пожара, люди должны покинуть здание за минимально короткое время, согласно
плану эвакуации. План эвакуации должен висеть в холле (коридоре) в легко
доступном месте. План эвакуации утверждается инженером по технике безопасности
или ответственным лицом за технику безопасности. На плане эвакуации должны быть
указаны пути эвакуации (зелёными стрелками), а также размещение огнетушителей,
телефонов, эвакуационных выходов [15].
9. Защита
населения и объектов от чрезвычайных ситуаций
Проектируемый в данном дипломном проекте цифровой фильтр для
системы ДИСС (доплеровский измеритель скорости и угла сноса) на ПЛИС
(программируемая логическая интегральная схема) предположительно будет
выпускаться на предприятиях, расположенных в городе Минске. При проектировании
и эксплуатации разрабатываемого программного обеспечения, а именно цифрового
фильтра на базе ПЛИС, обуславливает наличие ПЭВМ и другого электрооборудования,
неисправность работы которых может привести к возникновению пожара, поражению
электрическим током, возникновению зарядов статического электричества, также
возможно возникновение погодных чрезвычайных ситуаций связанных с
продолжительными дождями, ветрами ураганной силы и т.п.
Город Минск имеет большое количество объектов, на которых
может произойти чрезвычайная ситуация, первую категорию химической опасности
имеет очистная водопроводная станция ПО "Минскводоканал". В состав
предприятий второй категории химической опасности входят Минский
мясоперерабатывающий завод №3, Минская очистная станция аэрации ПО "Минскводоканал",
ГП "Минский мясокомбинат" и АП "Криница".
Перечисленные выше предприятия представляют наибольшую
потенциальную опасность как для обслуживающего персонала, так и для населения
прилегающих районов, а также для окружающей природы. На них используется
большое количество сильнодействующих ядовитых веществ, которые обладают
пожаровзрывоопасными и иными вредными свойствами. При этом производственные
процессы, в которых используются СДЯВ, чаще всего протекают при высоких
давлениях, а также при высоких либо, наоборот, очень низких температурах, что
существенно увеличивает вероятность возникновения различного рода аварийных
ситуаций. В составе СДЯВ наибольший удельный вес занимают: аммиак - 50,7%,
метанол - 25,7% и нитрил акриловой кислоты - 10%.
В Минске сосредоточено наибольшее количество экологически
опасных народнохозяйственных объектов. Неснижаемый запас сильнодействующих
ядовитых веществ на этих объектах Минска составляет: аммиака - 284,92 т, хлора
- 40,6, соляной кислоты - 184,32, серной кислоты - 271, азотной кислоты -
13,81, ацетона - 0,54, моносилана - 0,82, ортофосфорной кислоты - 45, уксусной
кислоты - 2 т. Особенно неблагополучны в данном отношении Партизанский,
Октябрьский и Ленинский районы города.
В Партизанском районе находятся, в частности, очистная водопроводная
станция, мясоперерабатывающий завод, молочный завод № 3, арендное предприятие
"Криница", хладокомбинат №1 и его филиал. Всего на химически опасных
предприятиях района хранится хлора - 40 и аммиака - 94 т.
В Ленинском районе расположены ОПО "Коммунарка", АП
"Минский хладокомбинат № 2", оптово-розничный плодоовощной комбинат и
АП "Минский мотовелозавод". Производственные запасы хлора на
поименованных предприятиях достигают 67 и соляной кислоты - 50 т.
В Октябрьском районе расположены ПО мясной промышленности, АП
"Минский хладокомбинат по переработке, хранению и реализации рыбной
продукции", ассоциация "Белрыбпромсбыт", оптово-розничный
плодоовощной комбинат и ряд других объектов, на которых сконцентрировано более
100 т аммиака и большое количество других СДЯВ.
Производственные объекты, использующие в технологическом
процессе аммиак, имеются и во всех остальных районах города, представляя
немалую потенциальную опасность как для обслуживающего персонала, так и для
населения, проживающего вблизи этих предприятий. Согласно расчетам, в случае
аварии с выбросом (выливом) СДЯВ в поддон (обваловку) из одной наибольшей
емкости со СДЯВ на всех химически опасных объектах народного хозяйства г.
Минска площадь возможного химического заражения может составить от 0,08 до 42,8
км2. В результате в очаге химического заражения может оказаться от 0,2 до 150
тыс. человек.
В целях предотвращения ЧС необходимо заблаговременно
проводиться мероприятия, направленные на их предупреждение, а также на
максимально возможное снижение размеров ущерба и потерь в случае их
возникновения. Защита населения и хозяйства должна достигаться путем сочетания
комплекса основных способов защиты: укрытие населения в защитных сооружениях и
других сооружениях, приспособленных для этих целей в конкретной ситуации;
эвакуация населения из зон возможных стихийных бедствий, аварий, катастроф или
при угрозе их возникновения и в военное время, рассредоточение рабочих и
служащих предприятий, продолжающих свою производственную деятельность в зонах
возможных сильных разрушений и эвакуация всего остального населения из этих зон
в загородную зону; использование средств индивидуальной защиты (СИЗ) и
медицинских средств защиты (МСЗ).
В целях противорадиационной, противохимической и
противобактериологической защиты для предотвращения поражения людей и
обеспечения продолжения производственной деятельности необходимо заранее
разработать режимы радиационной, противохимической и противобактериологической
защиты. При организации противорадиационной защиты должны приниматься все меры,
чтобы дозы облучения всех категорий населения были, по возможности,
минимальными. Под режимом противохимической защиты подразумевается порядок,
сочетание и продолжительность применения СИЗ и укрытий, предупреждающих
поражение людей отравляющими (ОВ) и сильнодействующими ядовитыми веществами
(СДЯВ). Продолжительность режима зависит от стойкости СДЯВ, ОВ, метеоусловий и
проведения мероприятий по дегазации. При организации противобактериологической
защиты должны проводиться следующие мероприятия: при угрозе применения
противником бактериального оружия - санитарно-гигиенические мероприятия в
области водоснабжения, питания, личной гигиены и т.п., массовая иммунизация
населения, а также биологическая разведка; в момент биологического нападения -
использование средств индивидуальной и коллективной защиты при строгом
выполнении правил поведения в возможном очаге заражения, устанавливаемых
органами гражданской обороны; в случае образования очага биологического
заражения - введение режимов бактериологической защиты. Режимами защиты при
бактериологическом заражении являются карантин и обсервация. В очаге
бактериального заражения одним из первоочередных мероприятий должно быть
проведение экстренной профилактики возможного поражения с помощью применения
антибиотиков широкого спектра действия и других препаратов, обеспечивающих
профилактический и лечебный эффект. В зонах карантина и обсервации должна
проводиться дезинфекция. Составной частью организации противорадиационной и
противохимической защиты населения являются организационные и технические
мероприятия по контролю радиоактивного облучения личного состава формирований
гражданской обороны, рабочих и служащих объектов и населения, а также для
определения степени зараженности радиоактивными, отравляющими и сильнодействующими
веществами людей, техники, оборудования, продовольствия, воды и других
материальных средств.
Для защиты работающих промышленных предприятий и населения от
опасных факторов ЧС могут использоваться упомянутые ранее защитные сооружения
гражданской обороны.
Расчет параметров убежища гражданской обороны на 960 человек.
Высота убежища принимается исходя из требований,
предъявляемых к защитным сооружениям гражданской обороны. Принимаем высоту
помещения h=2.5м. Определение потребной площади пола основных помещений для
размещения работников в убежище гражданской обороны с двухъярусным
расположением нар. площадь пола основного помещения:
= 0,5·960 = 480 (м2),
где 
- норма площади основного помещения на одного
укрываемого (см. табл.1М-4), м2/чел.; n=960 - количество
укрываемых.
Площадь пола вспомогательных помещений:
= 960·0,22 = 211,2 (м2),
где 
- норма площади вспомогательных помещений на
одного укрываемого (см. табл.1М-4), м2/чел.
Общая площадь убежища:
= 480 + 211,28 = 691,28 (м2).
Проведение проверки соответствия объема помещения требованиям
норм (V = 1,5 м3/чел.). Высоту убежища принимаем
h=2,5 м.
= 1,8
> V = 1,5 - условие выполняется.
Ширина убежища В = 18 принимается кратной 6, т.е.6, 12, 18 м и
т.д.
Длина убежища L, определяется:
= Sобщ/B = 691,28/18 = 38,4 (м).
Определение необходимого количества воздуха для режима вентиляции:
(м3/ч),
где 
- норма подачи воздуха на 1 чел. в час (8
м3/ч на чел.);
Определение необходимого количества воздуха для режима фильтрации:
(м3/ч),
где 
- норма подачи воздуха на 1 чел. в час (2
м3/ч на чел.).
Согласно нормам для обеспечения укрываемых воздухом необходимое
количество комплектов ФВК-1 (ФВК-2) составляет 7.
Определение объёма ёмкости для аварийного запаса воды на 5 суток:
вод
= n·Wвод·c =960·3·5 = 14400 (л),
где Wвод - норма обеспечения водой одного укрываемого в
сутки (норма - 3 л в сутки), с - кол-во суток.
Определение объёма ёмкости для сбора фекальных вод:
фв
= n·Wфв·c =960·2·5 = 9600 (л),
где Wфв - норма сточных вод на одного укрываемого в
сутки (норма - 2 л в сутки). Необходимое количество умывальников:
ум
= n/Wум = 960/200 = 4,86 (5 шт),
где Wум - норма количества умывальников - один на 200
человек, но не менее одного на санузел. Расчетное соотношение количества мужчин
и женщин в общем количестве укрываемых принимается исходя из вида производства.
Необходимое количество унитазов для расчетного количества женщин:
ум
= n·ηж /Wун = 960·0,4/75 = 5,12 (6
шт),
где 
- норма количества унитазов на женщин
(один на 75 женщин), ηж = 0,4 - доля женщин от общего количества
укрываемых.
Необходимое количество санитарных комплектов, включающих унитаз и
писсуар, для расчетного количества мужчин:
комп
= n·ηж /Wкомп = 960·0,6/150 = 3,84 (4
шт),
где
- норма количества комплектов на мужчин (один на 150 мужчин), ηм = 0,6 - доля мужчин от общего количества укрываемых.
Необходимое количество входов 
в убежище определяется исходя из размера дверного проема как
отношение количества укрываемых людей n к расчетному количеству 
:
вх
= n/np = 960/200 = 4,8 (5 шт),
где 
чел. для дверного проема размером 0,8х1,8
м.
Определение количества мест для лежания 
(определяется исходя из установленных
норм: при двухъярусном расположении нар 20 %):
= 0,2·960 = 192 (чел).
Определение количества мест для сидения:
c =
n - nл = 960 - 192 = 768 (чел).
Определение потребного количества площади для подселения персонала
в загородной зоне:
з =
n · Sнз = 960 · 3 = 2880 (м2) [16].
Вывод: Своевременное
выполнение мероприятий гражданской обороны обеспечат устойчивую работу
промышленных предприятий в условиях чрезвычайных ситуаций, и обеспечит защиту
населения от воздействия опасных факторов, в том числе используя защитные
сооружения гражданской обороны.
цифровой фильтр доплеровский измеритель
Заключение
В данном дипломном проекте выполнена программная реализация
цифрового фильтра для полосы отклонения от рабочей частоты системы
доплеровского измерителя скорости и угла сноса ДИСС-7. Ввиду достаточно широкой
полосы пропускания фильтра (50 МГц) данный фильтр построен в виде банка
равнополосных цифровых фильтров.
В результате проектирования выполнены следующие задачи и
получены результаты:
) проведен анализ ныне существующих типов банков цифровых
фильтров и выбран конкретный тип для разрабатываемого цифрового фильтра;
) произведено построение математической модели банка цифровых
фильтров в средах FDATool и SPTool программного пакета Matlab;
) произведена практическая реализация цифрового фильтра на
базе ПЛИС Cyclone II EP2C35F484I8 посредством языка Verilog в среде
Quartus II;
) произведены тестовые испытания;
) построена структурная схема реализации ЦФ;
) рассчитана стоимость затрат на разработку цифрового фильтра
для системы ДИСС;
) проанализирована устойчивость системы к влиянию внешних
факторов, рассмотрены вопросы энерго - и ресурсосбережения, охраны труда и
защиты населения.
Результатом выполнения дипломного проекта следует считать
законченный программный код, готовый к применения в ПЛИС в составе ДИСС-7.
Проведение тестовых испытаний показало загрузку ресурсов ПЛИС
около 52 %, что означает возможность перепрограммирования ПЛИС на выполнение
расширенного круга задач ЦОС, например, корреляции передаваемого и принимаемого
ДИСС сигнала. Такая возможность реализована посредством интерфейса JTAG. Кроме
того, разработанный ЦФ для системы ДИСС на базе ПЛИС обладает низким
энергопотреблением.
Список
использованной литературы
1. ДИСС
- База знаний (электронный ресурс). - Режим доступа:
http://www.avsim.
su/wiki/ДИСС <http://www.avsim.su/wiki/ДИСС>
2. Доплеровский
измеритель скорости и сноса (электронный ресурс). - Режим доступа:
http://ru.
wikipedia.org/wiki/Доплеровский_измеритель_скорости_и_сноса
<http://ru.wikipedia.org/wiki/Доплеровский_измеритель_скорости_и_сноса>
3. Л.
Азаренков, И. Канатов, Д. Каплун. Банк Цифровых фильтров // Компоненты и
технологии. - 2007. - №10. - С.156-161
4. Цифровые
банки фильтров: анализ, синтез и применение в мультимедиасистемах: Учеб. метод.
пособие по курсу "Теория и применение ЦОС”/ Сост. и общ. ред.А. А.
Петровский, М. Парфенюк, А. Борович, М.З. Лившиц. - Минск: БГУИР, 2006. - 82
с.: ил.
. А.
Беляев, Т. Солохина, В. Юдинцев. Современные устройства цифровой обработки
сигналов. Вместе или врозь // Электроника: наука, технология, бизнес. - 2009. -
№1
. DSP
модуль для обработки радиолокационных сигналов на основе TMS320C5410A и Altera
Cyclone EP1C6T144 (электронный ресурс). - Режим доступа:
http://cad.
ntu-kpi. kiev.ua/~dsplab/ru/publish/C5410_and_Altera
<http://cad.ntu-kpi.kiev.ua/~dsplab/ru/publish/C5410_and_Altera>
7. А.Б.
Сергиенко "Цифровая обработка сигналов” - СПб.: Питер, 2002. - 608 с.: ил.
8. Cyclone
II Device Handbook - Altera corporation, 2008. - 470 с.
. Линейная
частотная модуляция (электронный ресурс). - Режим доступа:
http://ru.
wikipedia.org/wiki/Линейная_частотная_модуляция
<http://ru.wikipedia.org/wiki/Линейная_частотная_модуляция>
10. Общая
технология проектирования в среде Quartus II: Учеб. метод. пособие по курсу
"Схемотехническое проектирование ЭВС”/ Сост. и общ. ред. Ю.Ф. Опадчий. -
Москва: МАТИ, 2005. - 79 с.: ил.
11. Quartus
II Handbook Version 8.1 - Altera corporation, 2008. - 2496 с.
. Андрей
Строгонов. Проектирование цифровых фильтров в системе MATLAB/Simulink и САПР
ПЛИС Quartus // Компоненты и технологии. - 2008. - №6. - С.122-126.
. Дубровский
Н.А. Организация производства: Учеб. - метод. комплекс. - Новополоцк: УО
"ПГУ", 2006. - 368 с.
. Методические
рекомендации по энергосбережению - Госстандарт, 2006. - 4 с.
. Охрана
труда: Учеб. - метод. Комп
. лекс/
сост. И.Н. Клышко, Н.С. Дмитриченко, Л.Д. Петрусенко; под общ. ред. И.Н.
Клышко. - Новополоцк: ПГУ, 2006. - 196 с.
. Защита
населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях: Учеб. - метод.
комплекс для студ. технических, финансово-экономических и юридических спец. /
Сост. и общ. ред. Э.П. Калвана. - Новополоцк: ПГУ, 2005. - 356 с.