автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Автоматизация проектирования программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных

На правах рукописи

Реутов Дмитрий Владимирович

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ АДАПТИВНОГО ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДИРОВАНИЯ ДАННЫХ

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир - 2005

Работа выполнена на кафедре «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» Владимирского государственного университета.

Научный руководитель: - доктор технических наук,

профессор Руфицкий Михаил Всеволодович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

профессор Назаров Александр Викторович

- доктор технических наук, профессор Жигалов Илья Евгеньевич

Ведущая организация ВНИИАС, г.Москва

Защита состоится "¿9" нол6]ья 2005 г. в (5^- часов на заседании диссертационного совета Д212.025.01 в ауд.211 корп.1 Владимирского государственного университета по адресу: 600000, г.Владимир, ул. Горького, д.87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета.

Автореферат разослан «п» октября 2005 г. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять по адресу: 600000, г.Владимир, ул. Горького, д.87, ученому секретарю совета.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор /*

Макаров Р.И.

тм ¡июаио

1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Современное развитие вычислительной техники и элементной базы способствует дальнейшему развитию телекоммуникационных технологий, основанных на цифровой обработке и передаче информации. Скорость обмена данными и их объем непрерывно увеличиваются наряду с увеличением области применения систем передачи информации (СПИ). Это в свою очередь ведет к росту числа дестабилизирующих факторов, в том числе возрастанию влияния помех при передаче сигнала.

Состояние канала связи также обусловлено нестабильностью его параметров, зависящей не только от наличия других источников полезного сигнала, но и от погодных, климатических и других причин изменения его характеристик. Главной задачей разработчиков СПИ является максимально возможный учет данных факторов и нейтрализация их воздействия на полезный сигнал. Основные пути решения этой задачи связаны с адаптивными алгоритмами обработки передаваемой информации, одним из видов которой является помехоустойчивое кодирование данных (ПКД).

Реализация адаптивного помехоустойчивого кодирования ограничивается многими факторами, в том числе зависимостью параметров алгоритмов ПКД от параметров СПИ, а также критичностью к аппаратным и программным ресурсам системы. В основном СПИ используют один или несколько фиксированных алг оритмов ПКД, реализованных аппаратно или программно. Применение программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) позволяет интегрировать программную и аппаратную реализацию алгоритмов ПКД и построить СПИ с адаптивным ПКД. ПЛИС обеспечивают высокую степень интеграции и производительность одновременно с возможностью динамического реконфигурирования (ДР).

Анализ существующих САПР показал, что на сегодняшний день не существует специализированных систем автоматизированного проектирования, позволяющих осуществить синтез программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных. Универсальные САПР позволяют формировать модели для аппаратной реализации средств, не учитывая возможности программной реализации алгоритмов помехоустойчивого кодирования. Отдельные САПР, предназначенные для проектирования электронных средств на ПЛИС,

предоставляют готовые модели уст )СйаввнАЩИМ»«И9«жя{|чивого

БИБЛИОТЕКА I СПетюбшг Лцл {

модели устройств помехоустойчивого кодирования, однако они не учитывают возможностей динамической смены аппаратной конфигурации. Поэтому в настоящее время задача автоматизированного проектирования программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных является актуальной.

Целью работы является разработка методов автоматизированного проектирования программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируе-мых ПЛИС, обеспечивающих наилучшее сочетание скорости обработки и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

Для достижения поставленной цели в работе ставятся и решаются следующие задачи:

1. Исследование и анализ алгоритмов помехоустойчивого кодирования данных и их основные характеристики.

2. Исследование существующих электронных средств помехоустойчивого кодирования и методов их автоматизированного проектирования.

3. Разработка обобщенной модели программно-аппаратного средства адаптивного ПКД.

4. Разработка математической модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для средств ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

5. Разработка методики реализации набора алгоритмов ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС для обеспечения функции адаптивного ПКД.

6. Исследование и апробация математического, информационного и программного обеспечения программно-аппаратной динамически реконфигурируемого средства ПКД (ДРС ПКД).

Методы исследования. В процессе выполнения работы применялись: элементы теории вероятностей; вероятностные методы структурного анализа; методы вычислительной математики, математического моделирования и оптимизации; аналитические методы исследования; методы объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна работы. Новые научные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

1. Разработана обобщенная модель программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

2. Разработаны математические модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для электронных средств ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

3. Предложена методика автоматизированного проектирования программно-аппаратной средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, обеспечивающая наилучшее сочетание скорости обработки данных и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

Практическая ценность. Разработанные методы автоматизированного проектирования программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС позволяют достичь оптимального сочетания помехоустойчивости и скорости передачи данных при текущих параметрах канала связи при одновременном уменьшении аппаратных и временных затрат. При автоматизированном проектировании свойство динамического рекон-фигурирования позволяет настраивать электронное средство на различные параметры работы, оставляя неизменным архитектуру и принципы ее функционирования, при этом позволяет выполнить предъявляемые требования по производительности и помехоустойчивости. Такой подход позволяет повысить показатели проектируемых систем помехоустойчивого кодирования при сокращении сроков их разработки.

Реализация и внедрение результатов работы. Работа по теме диссертации проводилась на кафедре «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» (КТРЭС) ВлГУ, в ОАО «Владимирское Конструкторское бюро радиосвязи» (ВКБР) в рамках проектирования цифровой радиостанции нового поколения для железнодорожной связи «РС-46 МЦВ». Полученные результаты исследований в виде методик, программного обеспечения и моделей устройств внедрены в проектно-

конструкторские работы ОАО «ВКБР» и в учебный процесс кафедры КТРЭСВлГУ.

Апробация работы. Отдельные результаты работы докладывались на международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах», г. Новочеркасск, 2002; международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», г. Таганрог, 2004; на научно-технических конференциях ВлГУ. На защиту выносятся:

1. Обобщенная модель программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически ре-конфигурируемых ПЛИС.

2. Математические модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для средства ПКД.

3. Методика автоматизированного проектирования программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования.

4. Математическая и поведенческая модели адаптивного ПКД на базе ДР ПЛИС;

5. Результаты применения математического, информационного и программного обеспечения для исследования модели программно-аппаратной средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них четыре - статьи в сборниках научных трудов, четыре - в материалах Международных научно-технических конференций, одна -во Всероссийском научно-техническом журнале.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации - 147 страниц, в том числе 112 страницы основного текста, 9 страниц списка литературы (107 наименований), 26 страниц - приложения. Диссертация содержит 26 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы цели и задачи исследования.

Первая глава посвящена анализу типовых методов помехоустойчивого кодирования и их основных характеристик, рассмотрены методы автоматизированного проектирования электронных средств кодирования данных и элементная база для их реализации. На основании проведенного анализа определяется перечень задач, подлежащих исследованию и разработке.

Достаточно быстрое развитие вычислительной техники способствовало активному распространению и применению цифровых систем передачи информации (СПИ). При этом основной целью является повышение производительности средства ПКД, улучшение ее функциональных параметров, таких как: увеличение скорости передачи бит (Л) до максимально возможной; минимизация вероятности появления битовой ошибки (р); минимизация потребляемой мощности (минимизация требуемого отношения энергии одного бита к спектральной плотности мощности шума (£'///„)); минимизация ширины полосы пропускания (W).

Существует несколько сдерживающих факторов и теоретических ограничений. Так, согласно теории Шеннона-Хартли, требования увеличения скорости R и одновременной минимизации р, Е / N0 и W противоречат друг другу, так как R напрямую зависит от E/N0 и W.

В то же время Шеннон показал, что величины E/N0 и W устанавливают пределы скорости передачи, а не вероятность появления ошибки, по-эюму принципиально возможно построение системы с малой вероятностью ошибки по функциональным параметрам, близкой к переделу Шеннона.

Ввиду изменчивости параметров канала связи для достижения характеристик, близких к переделу Шеннона, используют адаптивные методы обработки сигнала. Основная сложность связана с тем, что параметры обработки (алгоритм кодирования, тип модуляции и т.д.) меняются в процессе работы, а смена параметров электронных средств в процессе функционирования систем зачастую являться задачей труднореализуемой.

Смена алгоритма помехоустойчивого кодирования данных (ПКД) может быть реализована программно, аппаратно или аппаратно-программно. Достоинство аппаратной реализации кодеков заключается в высокой производительности, скорости обработки данных. Однако аппаратная реализация ориентирована на узкий круг задач и жесткую логику функционирования. Следовательно, любое изменение алгоритма кодирования или его параметров должно быть заранее предусмотрено в виде весьма сложной схемы расширения, а реализация набора алгоритмов кодеков потребует значительных аппаратных затрат. При программной реализации, наоборот, относительно малые вычислительные ресурсы позволяют достаточно легко реализовать различные алгоритмы кодирования. Основным недостатком программной реализации является относительно низкое быстродействие. Компромиссным решением в данном случае являться аппаратно-программная реализация набора алгоритмов ПКД. Аппаратно-программная реализация заключается в разделении этапов выполнения алгоритма кодирования между аппаратными и программными модулями устройства. При этом основная нагрузка ложиться на программную часть, а аппаратная выполняет фиксированные (чаще всего интерфейсные и промежуточные) функции.

Однако большей программной гибкости и аппаратной производительности можно достичь путем применения новой элементной базы - программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Такое преимущество можно получить при реализации адаптивных СПИ с помехоустойчивым кодированием, используя динамически реконфигурируемые средства

(ДРС).

ДРС состоит из следующих компонентов: процессора (вычислительного ядра), реконфигурируемого сопроцессора (РСП), выполненного на базе ПЛИС, и модуля загрузки конфигураций в сопроцессор. Принцип функционирования ДРС помехоустойчивого кодирования данных (ДРС ПКД) заключается в попеременной загрузке конфигураций РСП, аппаратно реализующих алгоритмы помехоустойчивого кодирования в зависимости от состояния канала связи и требований пользователя. В отличие от аппаратно-программной реализации, где изменяемая часть алгоритма функ-

ционирования устройства реализуется только программно, в ДРС адаптация производится аппаратно за счет использования РСП.

Анализ существующих САПР показал, что на сегодняшний день не существует специализированных систем автоматизированного проектирования, позволяющих осуществить синтез программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных. Универсальные САПР позволяют формировать модели для аппаратной реализации электронных средств, не учитывая возможности программной реализации алгоритмов помехоустойчивого кодирования. Отдельные САПР, предназначенные для проектирования электронных средств на ПЛИС, предоставляют готовые модели устройств помехоустойчивого кодирования, однако они не учитывают возможностей динамической смены аппаратной конфигурации.

В результате проведенного анализа определена цель диссертационной работы и задачи, требующие решения для достижения цели.

Вторая глава посвящена разработке базовых принципов синтеза ДРС ПКД. Предложена обобщенная модель программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, оценены временные и аппаратные затраты на реализацию ДРС ПКД. Введен критерий оценки эффективности реализации алгори тмов на базе ДРС, отражающий выбор элементной базы и алгоритмов ПКД. Проанализирован процесс функционирования ДРС ПКД, принцип оценки состояния канала связи и инициализации реконфи-гурирования. Построена поведенческая модель ДРС ПКД. Временные параметры ДРС определяются как:

г '.+('!+О* Я»

ор

где С - среднее время выполнения операции РСП; /с - время конфигурирования; <я - время выполнения одной операции РСП; - количество операций без смены конфигурации РСП; I, - суммарные затраты на передачу и прием данных РСП.

Аппаратные затраты на реализацию одной конфигурации РСП равны:

Ус-^В + КР (2),

где УА1,В - логическая емкость, необходимая для аппаратной реализации алгоритма ПКД; - логическая емкость, требующаяся для обеспечения фиксированных интерфейсных и вычислительных функций РСП для взаимодействия с периферийными устройствами. В общем случае эта величина являться определяющей при вычислении логической емкости всего ДРС (Коях). При этом выбор логической емкости элементной базы РСП (УКР) осуществляется с учетом того, что:

шах{Кс} (3),

при условии, что:

Нт„с_(тах{Кс}-^)->0 (4),

где Ыс - число конфигураций, а Ус - их средняя логическая емкость:

Ус

(5).

С' Ыс

В этом случае коэффициент эффективности использования РСП, определяемый по выражению (6), будет максимален:

(6),

"яср

а время конфигурирования минимально возможным для данного набора конфигураций:

= + (7),

где /с - тактовая частота МЗК на передачу единичного блока данных; -время инициализации внутренних структур ПЛИС.

Для минимизации временных и аппаратных затрат введен критерий эффективности реализации (КЭР) алгоритмов на базе ДРС.

ГО-

Величина Кт определяется как коэффициент относительной производительности ДРС:

где Ях - производительность эталонного электронного средства; - производительность ДРС, которая оценивается по формулам (10), (11):

к

N

(10),

р -кЛ (Ц),

1 П»С —

Nс

где Рр, - производительность элементарной функции, эквивалентной одной конфигурации ДРС, но реализованной на базе эталонного электронного средства; Рс, - производительность одной конфигурации ДРС (12); И,. -число элементарных функций для реализации функционального базиса алгоритмов ПКД.

рс=~—Г^-Щ--(12).

При этом величина К1 определяется как коэффициент относительной эффективности использования логической емкости ДРС:

К^ (13),

'я

где У1т - суммарная логическая емкость ДРС; К5. - суммарная логическая емкость эталонного электронного средства.

^инч — + ^МС + ^ИШ + ^КГ'Р (14),

где У1т - логическая емкость интерфейсной части; Уш - логическая емкость модуля загрузки конфигураций; Уиш - логическая емкость памяти конфигураций. В итоге, обобщенная структура программно-аппаратной средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных с максимально малыми временными и аппаратными затратами имеет вид, показанный на рис.1., а поведенческая модель ДРС ПКД этом случае имеет вид, показанный на рис.2. Первое выражение на рис.2, отражает критерий качества системы, по которому идет анализ состояния канала связи и парамет-

ров декодера, а второе выражение отражает критерий смены конфигураций с точки зрения изменения помехоустойчивости.

Память ^

Модуль загрузки конфигураций

Данные |

(Управ ченис)

Вход декодера (я)

^ Выход кодека (п)

Рсконфигурируемый сопроцессор

Выход декодера ¡П

Вход кодека (к)

Рис. 1. Обобщенная струк тура программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных.

Третья глава содержит разработку алгоритмов функционирования компонентов ДРС ПКД с учетом функционального базиса в виде алгоритмов сверточного кодирования и декодирования Витерби.

В общем случае суть методики реализации набора алгоритмов ПКД на базе ДРС сводится к следующему:

• определение необходимого набора алгоритмов кодирования или набора разных параметров одного алгоритма;

• создание соответствующих конфигураций РСП;

• определение принципов смены конфигурации РСП и смежных вычислительных алгоритмов;

• создание программы для МЗК с учетом алгоритма смены конфигураций и вспомогательных алгоритмов;

• разработка интерфейсной части ДРС и дополнительных модулей для функциональной законченности устройства.

Начало

Инициализация ДРС ПКД

Нет

Накопление

данных с декодера

1 г_

Оценка значения критерия качества

Да

Реконфигу-рирование РСП

¿АС»)

к

А (С.) ■ сумма всех значении параметра О (частота ошибки), полученных в течение интервала времени

д? - число интервалов времени ' юмерения критерия качества

ДЛ^О, е ДЯ,

^-¡ДД^О, ИЛИ Щ>0

bR,j< о,

М~КИ

DK<Dma,

ДЦ,<0

Д/{ - разность в скорости обработки данных

кодеками I и! соседних рангов, д^ - интервал изменения скорости передачи

данных СПИ, Отт, - критерии качества системы,

Л/) - величина изменения критерия

качества при реконфигурирвоании.

Dm&x

Dmín

Рехонфигурирование невозможно ]

Переходы при

уменьшении E/Nn

Переходы при увеличении E/No

(E/N»)min

(E/N.)max

Рис. 2. Поведенческая модель ДРС ПКД при реконфигурировании.

На основе разработанной во второй главе математической и поведенческой модели ДРС ПКД, а также на основе критериев оптимизации параметров ДРС ПКД были предложены методики проектирования отдельных компонентов и всей ДРС ПКД в целом. На базе

дельных компонентов и всей ДРС ПКД в целом. На базе разработанных методйк были выявлены условия функциональной, аппаратной и временной нереализуемости ДРС ПКД. Принцип нереализуемости заключается в том, что невозможно удовлетворение требований СПИ или ограничений элементной базы по реализации заданных параметров ДРС ПКД.

Также была разработана методика выбора и упорядочивания загрузки конфигураций РСП из функционального базиса алгоритмов ПКД. Методика заключается в присвоении рангов конфигурациям в соответствии с заданным уровнем обеспечиваемой помехоустойчивости в контрольном диапазоне параметров канала связи. Исходя из этого, были разработаны алгоритмы функционирования МЗК.

Четвертая глава посвящена исследованию основных характеристик разработанных в диссертационной работе моделей и алгоритмов; также приводятся результаты апробации и моделирования динамически реконфигурируемого электронного средства помехоустойчивого кодирования данных.

На рисунке 3 изображена сравнительная характеристика параметров производительности реализации одного и того же набора алгоритмов ПКД на базе электронных средств разного типа.

/¿и

□ производительность ДРС ПКД (Кбит'с)

■ производительность аппаратной реализации {Кбит/с)

□ производительность программной реализации (Кбит/с)

7

Найор

Рис. 3. Сравнение производительности электронных средств при реализации различных наборов алгоритмов ПКД.

Как видно из рисунка, производительность ДРС, намного превосходит производительность других типов решений адаптивного ПКД. Одновременно с этим аппаратные затраты на ДРС ПКД (Рис. 4.) оказались намного меньше.

АС

ШДРС пкд

■ Аппаратная реализация

□ Программная реализация

Рис. 4. Сравнительная характеристика аппаратных затрат на реализацию динамической смены алгоритмов ПКД (ЬС).

Из приведенных зависимостей видно, что КЭР алгоритмов ПКД на базе ДРС намного больше, чем при программном или аппаратном решении задачи.

Как видно из графика на рисунке 5, функциональные параметры ДРС ПКД соответствуют разработанной ММ, а электронное средство позволяет реализовать ПКД, обеспечивающее наилучшее сочетание скорости обработки данных и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

1)

0,1000000 0,0100000 0,0010000 0,0001000 0,0000100 0,0000010 0,0000001

0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 р

—«— При увеличении вероятности ошибки на входе -е-При уменьшении вероятности ошибки на входе

Рис. 5. Зависимость вероятности ошибки на выходе декодера от вероятности ошибки на его входе для ДРС ПКД.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследованы существующие средства помехоустойчивого кодирования и методы их автоматизированного проектирования. Определены основные направления проектирования электронных средств помехоустойчивого кодирования данных.

2. Разработана обобщенная модель программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, которая позволяет достичь оптимального сочетания помехоустойчивости и скорости передачи данных при текущих параметрах канала связи при одновременном уменьшении аппаратных и временных затрат.

3. Разработаны математические модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для средств ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС. Разработана математическая модель комплексной оптимизации аппаратных и временных параметров ДРС ПКД на основе обобщенного критерия эффективности реализации алгоритмов на базе ДРС.

4. Предложена методика автоматизированного проектирования программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, обеспечивающая наилучшее сочетание скорости обработки данных и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

5. Разработана поведенческая модель программно-аппаратной ДРС ПКД в процессе реконфигурирования и функционирования. Разработанная модель позволяет настраивать электронное средство на различные параметры работы, соблюдая требования по производительности и помехоустойчивости. При этом архитектура и принципы функционирования электронного средства остаются неизменными. Разработана методика оптимизации процесса реконфигурирования РСП с помощью ранжирования, прореживания и критерия эффективности разбиения конфигураций на подфункции.

6. Исследованы и апробированы математическое, информационное и программное обеспечения программно-аппаратной динамически реконфигурируемого средства ПКД (ДРС ПКД).

7. Осуществлено внедрение созданной информационной технологии в процесс автоматизированного проектирования на промышленном предприятии, а также в учебный процесс университета.

ПУБЛИКАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. Реутов Д.В., Руфицкий М.В. Повышение производительности динамически реконфигурируемого сопроцессора // Материалы II Международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах» - Новочеркасск, 2001.

2. Реутов Д.В. Применение динамически реконфигурируемой системы помехоустойчивого кодирования // Материалы П1 Международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах», часть 2 - Новочеркасск, 2002. - С. 53-54.

3. Реутов Д.В. Функциональный подход к синтезу ЭВС на базе динамически реконфигурируемых вычислителей // Электроника, информатика и управление: Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников и аспирантов, Вып. 3 - Владимир: ВлГУ, 2002. - С. 64-69.

4. Реутов Д.В. Обобщенный критерий эффективности реализации алгоритмов обработки данных на базе динамически реконфигурируемых систем // Материалы III Международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах», часть 2 - Новочеркасск, 2002. - С. 46-49.

5. Реутов Д.В. Анализ целесообразности применения динамически реконфигурируемой системы помехоустойчивой обработки информации И Электроника, информатика и управление: Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников и аспирантов, Вып. 4 - Владимир: ВлГУ, 2003. - С. 61-66.

6. Реутов Д.В. Критерии смены алгоритмов динамически реконфигурируемой системы помехоустойчивой обработки информации // Электроника, информатика и управление: Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников и аспирантов, Вып. 4 - Владимир: ВлГУ, 2003. - С. 73 -76.

7. Реутов Д.В., Соболев С.Д. Специализированный транслятор языка УЬГОЬ для оптимизации проектирования динамически реконфигурируе-мых систем II Электроника, информатика и управление: Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников и аспирантов, Вып. 4 - Владимир: ВлГУ, 2003. - С. 24-30.

8. Реутов Д.В., Руфицкий М.В. Ранжирование алгоритмов динамически реконфигурируемой системы адаптивной обработки данных // Труды девятой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», часть 2 - Таганрог: ТРТУ, 2004. - С. 74-77.

9. Реутов Д.В. Критерии оптимизации динамически реконфигурируемой системы адаптивного помехоустойчивого кодирования данных // Проектирование и технология электронных средств, N 4, 2004. - С. 58-62.

ЛР № 020275 от 13.11.96. Подписано в печать 18.10.05 Формат 60x84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура Тайме. Печать на ризографе. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,98. Тираж 100 экз. Заказ ¿£6 Издательство Владимирского государственного университета.

600000, г. Владимир, ул. Горького, 87.

»207 88

РНБ Русский фонд

2006-4 20632

i

ч

i

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ

КОДИРОВАНИЯ ДАННЫХ И МЕТОДОВ ИХ П ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

1.1. Основные положения теории передачи информации, роль и место помехоустойчивого кодирования данных.

1.2. Основные параметры алгоритмов помехоустойчивого кодирования данных.

1.3. Анализ методов проектирования и элементной базы для реализации средств помехоустойчивого кодирования.

1.4. Определение направлений исследования диссертационной работы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ СРЕДСТВ АДАПТИВНОГО ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДИРОВАНИЯ ДАННЫХ.

2.1. Синтез математической модели динамически реконфигурируемой системы помехоустойчивого кодирования 33 данных.

2.2. Реализация математической модели алгоритмов функционального базиса помехоустойчивого кодирования 43 данных.

2.3 Разработка математической модели адаптации ДРС ПКД к состоянию канала связи СПИ. ^

2.4. Разработка поведенческой модели программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования 53 данных.

2.5. Выводы по главе 2.

Современное развитие вычислительной техники и элементной базы способствует дальнейшему развитию телекоммуникационных технологий, основанных на цифровой обработке и передаче информации. Скорость обмена данными и их объем непрерывно увеличиваются наряду с увеличением области применения систем передачи информации (СПИ). Это в свою очередь ведет к росту числа дестабилизирующих факторов, в том числе возрастанию влияния помех при передаче сигнала.

Состояние канала связи также обусловлено нестабильностью его параметров, зависящей не только от наличия других источников полезного сигнала, но и от погодных, климатических и других причин изменения его характеристик. Главной задачей разработчиков СПИ является максимально возможный учет данных факторов и нейтрализация их воздействия на полезный сигнал. Основные пути решения этой задачи связаны с адаптивными алгоритмами обработки передаваемой информации, одним из видов которой является помехоустойчивое кодирование данных (ПКД).

Реализация адаптивного помехоустойчивого кодирования ограничивается многими факторами, в том числе зависимостью параметров алгоритмов ПКД от параметров СПИ, а также критичностью к аппаратным и программным ресурсам системы. В основном СПИ используют один или несколько фиксированных алгоритмов ПКД, реализованных аппаратно или программно. Применение программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) позволяет интегрировать программную и аппаратную реализацию алгоритмов ПКД и построить СПИ с адаптивным ПКД. ПЛИС обеспечивают высокую степень интеграции и производительность одновременно с возможностью динамического реконфигурирования (ДР).

Анализ существующих САПР показал, что на сегодняшний день не существует специализированных систем автоматизированного проектирования, позволяющих осуществить синтез программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных.

Универсальные САПР позволяют формировать модели для аппаратной реализации средств, не учитывая возможности программной реализации алгоритмов помехоустойчивого кодирования. Отдельные САПР, предназначенные для проектирования электронных средств на ПЛИС, предоставляют готовые модели устройств помехоустойчивого кодирования, однако они не учитывают возможностей динамической смены аппаратной конфигурации. Поэтому в настоящее время задача автоматизированного проектирования программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных является актуальной.

Целью работы является разработка методов автоматизированного проектирования программно-аппаратных средств адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, обеспечивающих наилучшее сочетание скорости обработки и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

Для достижения поставленной цели в работе ставятся и решаются следующие задачи:

1. Исследование и анализ алгоритмов помехоустойчивого кодирования данных и их основные характеристики.

2. Исследование существующих электронных средств помехоустойчивого кодирования и методов их автоматизированного проектирования.

3. Разработка обобщенной модели программно-аппаратного средства адаптивного ПКД.

4. Разработка математической модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для средств ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

5. Разработка методики реализации набора алгоритмов ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС для обеспечения функции адаптивного ПКД.

6. Исследование и апробация математического, информационного и программного обеспечения программно-аппаратной динамически реконфигурируемого средства (ДРС) ПКД.

Методы исследования. В процессе выполнения работы применялись аналитические и виртуальные методы исследования. Аналитические методы основаны на численных методах аппроксимации и фундаментальных положениях вычислительной математики. Виртуальные методы основаны на компьютерном моделировании.

Научная новизна работы. Новые научные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

1. Разработана обобщенная модель программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

2. Разработаны математические модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для электронных средств ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

3. Предложена методика автоматизированного проектирования программно-аппаратной средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, обеспечивающая наилучшее сочетание скорости обработки данных и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

Практическая ценность. Разработанные методы автоматизированного проектирования программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС позволяют достичь оптимального сочетания помехоустойчивости и скорости передачи данных при текущих параметрах канала связи при одновременном уменьшении аппаратных и временных затрат. При автоматизированном проектировании свойство динамического реконфигурирования позволяет настраивать электронное средство на различные параметры работы, оставляя неизменным архитектуру и принципы ее функционирования, при этом позволяет выполнить предъявляемые требования по производительности и помехоустойчивости. Такой подход позволяет повысить показатели проектируемых систем помехоустойчивого кодирования при сокращении сроков их разработки.

Реализация и внедрение результатов работы. Работа по теме диссертации проводилась на кафедре «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» (КТРЭС) ВлГУ, в ОАО «Владимирское конструкторское бюро радиосвязи» (ВКБР) в рамках проектирования цифровой радиостанции нового поколения для железнодорожной связи «РС-46 МЦВ». Полученные результаты исследований в виде методик, программного обеспечения и моделей устройств внедрены в проектно-конструкторские работы ОАО «ВКБР» и в учебный процесс кафедры КТРЭС ВлГУ.

Апробация работы. Отдельные результаты работы докладывались на международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах», г. Новочеркасск, 2002; международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», г. Таганрог, 2004; на научно-технических конференциях ВлГУ.

На защиту выносятся:

1. Обобщенная модель программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

2. Математические модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для средства ПКД.

3. Методика автоматизированного проектирования программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования.

4. Математическая и поведенческая модели адаптивного ПКД на базе ДР ПЛИС;

5. Результаты применения математического, информационного и программного обеспечения для исследования модели программно-аппаратной средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС. Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них четыре - статьи в сборниках научных трудов, четыре -в материалах Международных научно-технических конференций, одна — во Всероссийском научно-техническом журнале.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации - 147 страниц, в том числе 112 страниц основного текста, 9 страниц списка литературы (107 наименований), 26 страниц - приложения. Диссертация содержит 26 рисунков и 5 таблиц.

4.3. Выводы по главе 4.

Результаты исследований описанных в 4 главе показали, что функциональные параметры разработанных в диссертационной работе ДРС адаптивного ГЖД полностью соответствуют разработанной ММ. Проведенные исследования позволяют реализовать ДРС адаптивного ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, обеспечивающего наилучшее сочетание скорости обработки данных и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате разработки математического, программного и методического обеспечения ДРС адаптивного ПКД, проведенных исследований выполненных в диссертационной работе были получены следующие результаты:

1. Исследованы алгоритмы помехоустойчивого кодирования данных и проанализированы их основные характеристики и элементная база для реализации.

2. Исследованы существующие средства помехоустойчивого кодирования и методы их автоматизированного проектирования. Определены основные направления проектирования электронных средств помехоустойчивого кодирования данных.

3. Разработана обобщенная модель программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, которая позволяет достичь оптимального сочетания помехоустойчивости и скорости передачи данных при текущих параметрах канала связи при одновременном уменьшении аппаратных и временных затрат.

4. Разработаны математические модели временных и аппаратных затрат на реализацию набора алгоритмов для средств ПКД на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС.

5. Предложена методика автоматизированного проектирования программно-аппаратного средства адаптивного помехоустойчивого кодирования данных на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС, обеспечивающая наилучшее сочетание скорости обработки данных и уровня помехоустойчивости при заданном состоянии канала связи.

6. Разработана методика оптимизации процесса реконфигурирования РСП с помощью ранжирования, прореживания и критерия эффективности разбиения конфигураций на подфункции.

7. Разработана математическая модель на основе обобщенного критерия эффективности реализации алгоритмов на базе ДРС для комплексной оптимизации аппаратных и временных параметров ДРС ПКД.

8. Разработана поведенческая модель программно-аппаратной ДРС ПКД в процессе реконфигурирования и функционирования. Разработанная модель позволяет настраивать электронное средство на различные параметры работы, соблюдая требования по производительности и помехоустойчивости. При этом архитектура и принципы функционирования электронного средства остаются неизменными.

9. Исследованы и апробированы математическое, информационное и программное обеспечения программно-аппаратной динамически реконфигурируемого средства ПКД (ДРС ПКД).

10. Осуществлено внедрение созданной информационной технологии в процесс автоматизированного проектирования на промышленном предприятии, а также в учебный процесс университета.

103

1. Банкет В.Л., Дорофеев В.М. Цифровые методы в спутниковой связи. - М.: Радио и связь, 1988. - 240с.

2. Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. М.: Радио и связь, 1982. - 216с.

3. Машбиц Л.И. Цифровая обработка сигналов радиотелеграфной связи. М.: Связь, 1971. - 192с.

4. Рабинер Л.Р., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978. - 848с.

5. Статическая теория демодуляции дискретных сигналов. — М: Связь, 1968.-335с.

6. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Советское радио, 1970. - 728с.

7. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: Советское радио, 1970. - 728с.

8. Зюко А.Г. Теория передачи сигналов. М.: Радио и связь, 1986.

9. Зеленгер Н.Б. и др. Проектирование сетей и систем передачи дискретных сообщений. — М.: Радио и связь, 1984. — 175с.

10. Окунев Ю. Б., Плотников В. Г. Принципы системного подхода к проектированию в технике связи. М.: Связь, 1976.- 184 с.

11. Карпов В.И. Передача данных. Элементы теории информации. Кодирование. Каналы связи: Учеб. пособие Пенза. - 2000.

12. В. Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, Prentice Hall, 1988.

13. Теоретические основы радиотехники. / Иванов М.Т., Сергиенко А.Б., Ушаков В.Н.; Под ред. Ушакова В.Н. М.: Высшая школа, 2002.-306с.

14. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, 2-е издание.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. -1104с.

15. Shannon, С. Е., and Weaver, W. 1949. The Mathematical Theory of Communication. University of Illinois Press, Urbana, 111.

16. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники и связи. М.: Высшая школа, 2002.-510с.

17. Арипов М.Н. Передача дискретной информации по низкоскоростным каналам связи. — М.: Связь, 1980. — 128с.

18. Зяблов В.В. и др. Высокоскоростная передача сообщений в реальных каналах. М.: Радио и связь, 1991. - 287с.

19. Колесник В.Д., Полтырев Г.Ш. Курс теории информации. М.: Наука, 1982.

20. Ушаков И.А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем. М.: Радио и связь, 1991.

21. Варакин JT.E. Системы связи с шумоподобными сигналами. — М.: Радио и связь, 1985. 384с.

22. N.J. Mueller, "Wireless Data Networking", Artech House, 1995

23. Шакун Г.И. Отказоустойчивость систем передачи данных. — М.: Радио и связь, 1984.

24. Каганов В.И. Радиопередающие устройства. М.: ИРПО: Издательский центр «Академия», 2002. - 288с.

25. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. М.: Связь, 1972. -336с.

26. Долуханов М.П. Оптимальные методы передачи сигналов по линиям радиосвязи. М.: Связь, 1965. - 172с.

27. Зенькович А.В. Искажение частотно-модулированных колебаний. — М.: Советское радио, 1974. — 296с.

28. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба: Средства и способы подавления и защиты радиоэлектронных систем. М.: Воениздат, 1981.-320с.

29. Бородин С. Б. Искажения и помехи в многоканальных системах радиосвязи с частотной модуляцией. М.: Связь, 1676.

30. Сикарев А.А., Фалько А.И. Оптимальный прием дискретных сообщений. М.: Связь, 1978. - 328с.

31. Пилинчук М.И., Яковлев В.П. Адаптивная импульсно-кодовая модуляция. М.: Радио и связь, 1986. - 295с.

32. Снайдер Д. Методы уравнений состояния для неприрывной оценки в применении к теории связи. Пер. с англ. М.: Энергия, 1973.- 104с.

33. Viterbi A, Cahn С. Optimal coherent phase and frequency demodulation of a class of modulating spectra. «IEEE T.S.E.T.», V10, N3, pp. 95-102, 1964.

34. Халин Ф.М. и др. Методы повышения качества электронных систем коммуникации. М.: Связь, 1971. - 207с.

35. Цыбулин М.К. Подавление электрического эха в телефонных каналах. М.: Радио и связь, 1988. - 112с.

36. Гуткин JI. С. Оптимизация радиоэлектронных систем.-М.: Сов. радио, 1975. 368 с.

37. Финк JT.M, Сигналы. Помехи. Ошибки.: Заметки о некоторых неожиданностях, парадоксах и заблуждениях в теории связи. -М.: Радио и связь, 1984. 256с.

38. Маригодов В. К. Помехоустойчивая обработка информации. -М.: Наука, 1983.-200 с.

39. Стратонович P. JI. Принципы адаптивного приема. М.: Сов. радио, 1978.- 140 с.

40. Витерби Э. Принципы когерентной связи. Пер. с англ. Б.А. Смиренина / Под ред. Б.Р. Левина М: Советское радио, 1970. -392с.

41. Практическая передача данных: Модемы, сети и протоколы. Ф. Дженнингс; перев. С англ. Мир, 1989.

42. Abramson, N. 1963. Information Theory and Coding. McGraw-Hill, New York.

43. Коржик В.И., Финк Л.М. Помехоустойчивое кодирование дискретных сообщений в каналах со случайной структурой М.: Связь, 1975.-272с.

44. Берлекэмп Э. Алгебраическая теория кодирования. М.: Мир. 1971, -477 с.

45. Габидулин Э.М., Афанасьев В.Б. Кодирование в радиоэлектронике. М.: Радио и связь, 1986. - 176с.

46. Витерби А.Д., Омура Дж.К. Принципы цифровой связи и кодирования. Пер. с англ. / Под ред. Зигангирова К.Ш. М.: Радио и связь, 1982. - 536с.

47. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации. / Под ред. Зюко А.Г. М.: Радио и связь, 1985. -272с.

48. Дж. Кейн, Г. Кларк Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи. М.: Радио и связь, 1987. - 392с.

49. Коржик В.И. и др. Расчет помехоустойчивости системы передачи дискретных сообщений. Справочник. / В.И. Коржик., Л.М. Финк, Л.М. Щелкунов. М.: Радио и связь, 1981. - 231 с.

50. Щербаков Н.С. Достоверность работы цифровых устройств. — М.: Машиностроение, 1989. 224с.

51. Колесник В. Д., Мирончиков Е.Т. Декодирование циклических кодов. М.: Связь, 1968. - 252с.

52. Новик Д.А. Эффективное кодирование. М.: Энергия, 1965. -235с.

53. Помехоустойчивые коды. / Под ред. Васильева Б.М. М.: Знание, 1989.

54. Сагалович Ю.Л. Кодирование состояний и надежность автоматов. М.: Связь, 1975. - 208с.

55. Кузьмин И.В. Кодирование и декодирование в информационных системах. Киев: Высшая школа, 1985.

56. Хацкелевич Я. Д. Расширение «пределов» сверточных кодов, декодируемых по алгоритму Витерби. Труды НИИР, 1982, № 1, с. 915-97.

57. Шувалов В.П. Косвенные методы обнаружения ошибок в системах передачи дискретной информации. М.: Связь, 1972.

58. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. СПб.: БВХ-Петербург, 2001. - 464с.

59. Гибсон Г., Лю Ю-Ч. Аппаратные и программные средства микро-ЭВМ. / Пер. с англ. В.Л. Григорьева.; Под ред. В.В. Сташина. М.: Финансы и статистика, 1983. - 255с.

60. Смирнов А.Д. Архитектура вычислительных систем. — М.: Наука, 1990.-320с.

61. Распределенные управляющие и вычислительные системы. Отв. ред. В.Г. Лазарев, В.Г. Черняев. М.: Наука, 1987.

62. Коффрон Дж., Лонг В. Расширение микропроцессорных систем. / Пер. с англ.; Под ред. П.В. Нестерова. М.: Машиностроение,1987.-320с.

63. М.Ватанабэ, К.Асада, К.Кани, Т.Оцуки Проектирование СБИС.1988.

64. Бродин В.Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики. М.: Издательство ЭКОМ, 2002. -400с.

65. Баранов С.И., Скляров В.А. Цифровые устройства на программируемых БИС с матричной структурой. М.: Радио и связь, 1986.

66. Саловьев В.В. Проектирование функциональных узлов цифровых систем на программируемых логических устройствах. -Минск. 1996.

67. Соловьев В.В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. — М.: Горячая линия Телеком, 2001. — 63 6с.

68. Chang К.С. Digital design and modeling with VHDL and syntesis. IEEE Computer Society Press. 1997.

69. Армстронг Моделирование цифровых систем на языке VHDL. -М.: Мир, 1992.

70. Steven К. Sinha , Peter М. Kamarchik and Seth С. Goldstein Tunable Fault Tolerance for Runtime Reconfigurable Architectures -Pittsburgh: Carnegie Mellon University, 2000.

71. S. C. Goldstein, H. Schmit, M. Мое, M. Budiu, S. Cadambi, R. R. Taylor, R. Laufer, "PipeRench: A Coprocessor for Streaming Multimedia Acceleration," International Symposium on Computer Architecture, Atlanta, GA Jun£ 1999.

72. M. Meyers, "Testing of Pipeline Reconfigurable Machines," M.S. Thesis, Department of Electrical and Computer Engineering, Carnegie Mellon University, 1998.

73. Руфицкий M.B, Федотов М.Ю. Применение ПЛИС в качестве динамически реконфигурируемого сопроцессора //Электроника, информатика и управление: Сб.науч. тр. Вып.1- Владимир, 2000.С.158-163.

74. Руфицкий М.В, Федотов М.Ю. Оценка эффективного применения динамически ' реконфигурируемого сопроцессора //Электроника, информатика и управление: Сб.науч. тр. Вып.2-Владимир, 2001.С.59- 64.

75. Реутов Д.В. Функциональный подход к синтезу ЭВС на безе динамически реконфигурируемых вычислителей // Электроника, информатика и управление: Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников и аспирантов, Вып. 3 Владимир: ВлГУ, 2002. - С. 64-69.

76. Уидроу Б., Стринз С. Адаптивная обработка сигналов. — М.: Радио и связь, 1989. 440с.

77. J. Hagenauer and P. Hoeher, «А Viterbi algorithm with soft decision outputs and its applications», in Proc. GLOBECOM '89, pp. 16801686, November 1989.

78. Реутов Д.В. Критерии смены алгоритмов динамически реконфигурируемой системы помехоустойчивой обработки информации // Электроника, информатика и управление: Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников и аспирантов, Вып. 4 Владимир: ВлГУ, 2003.

79. Закревский А.Д. Параллельные алгоритмы логического управления. Минск: Ин-т техн. кибернетики АН Белоруси, 1999,-202с.

80. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие. / Иванов В.В. Киев: Наук. Думка, 1986. - 584с.

81. Воеводин В.В., Воеводин Вл. В. Параллельные вычисления. -Спб.: БВЧ-Петербург, 2002. 608с.

82. Берлекэмп Э. Алгебраическая теория кодирования, М.: Мир, 1971

83. Сэломон Д. Сжатие данных, изображения и звука.- Пер. с англ./Под ред. В.В.Чепыжова.- М.: Техносфера, 2004.-368с.

84. Форни Д. Каскадные коды, М.: Мир, 1970

85. Морелос-Сарагоса Р. Искусство помехоустойчивого кодирования.- Пер. с англ./Под ред. В.Б.Афанасьева.- М.: Техносфера, 2005.-320с.

86. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки, Пер. с англ./Под ред. Р.Л.Добрушина, С.Н.Самойленко.- М.: Мир, 1976, 594с.

87. Блейхут Р. Теория и практика кодов, исправляющих ошибки, М.: Мир, 1986

88. Jack Smith, Modern Communication Circuits, McGraw-Hill, New York, 1986.P.3 83-406

89. Системы фазовой синхронизации с элементами дискретизации / Под ред. В.В. Шахгильдяна. — М.: Радио и связь. — 1989.

90. Фомин А.А. и др. Аналоговые и цифровые синхронно-фазовые измерители и демодуляторы. — М.: Радио и связь. — 1987.

91. Altera Embedded Processor Portfolio CD-ROM 2005.

92. Curtin M., O'Brien P. Phase Locked Loops for High-Frequency Receivers and Transmitters // Analog Dialogue, Analog Devices, 1999, Vol. 33, No. 3,5,7.

93. Блох Э.Л., Зяблов В.В. Обобщенные каскадные коды, М.: Связь, 1976

94. Блох Э.Л., Зяблов В.В. Линейные каскадные коды, М.: Наука, 1982

95. Евсеев Г.С. О сложности декодирования линейных кодов, Проблемы передачи информации, т. 19, №1, 1983, стр. 3-8

96. Цифровая и вычислительная техника: Учебник для вузов/ Э.В. Евреинов, Ю.Т. Бутыльский, И.А. Мамзелев и др.; Под ред. Э.В. Евреинова. -М.: Радио и связь, 1991. — 464 е., ил.

97. Микропроцессорные средства производственных систем/ В.Н. Алексеев, A.M. Коновалов, В.Г. Колосов и др.; Под общ. ред. В.Г. Колосова. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.-287 с.

98. Самхури С. Оптимизация параметров FPGA матриц за счет правильного HDL кодирования// Инженерная микроэлектроника, 1999.-№2.

99. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб.: БХВ -Санкт-Петербург, 2000. - 528с., ил.

100. Реутов Д.В. Критерии оптимизации динамически реконфигурируемой системы адаптивного помехоустойчивого кодирования данных // Проектирование и технология электронных средств, N 4, 2004. С. 58-62.

101. Реутов Д.В. Критерии смены алгоритмов динамически реконфигурируемой системы помехоустойчивой обработки информации // Электроника, информатика и управление: Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников и аспирантов, Вып. 4 Владимир: ВлГУ, 2003.