автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Вопросы реализации помехоустойчивых многозначных логических элементов и структур автоматизированных систем

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

; .! ¡к1: - ■> ' • ■ ■ -

На правах рукописи

РЕННЕР Александр Георгиевич

■ ,о

ВОПРОСЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ МНОГОЗНАЧНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И СТРУКТУР АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

05.13.07 - Автоматизация технологических процессов и производств

I

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург - 1996

Работа выполнена в Оренбургском государственном университете.

Научные руководители - доктор технических наук,

профессор Абдрашитов Р.Т.,

кандидат технических наук, доцент Ганский П.Н.

Официальные опоненты - доктор технических наук,

профессор Потапов В.И.,

кандидат технических наук, доцент Булатов В.Н.

Ведущая организация - АО " Инвертор " Защита состоится «¿А Цк>//я 1996 г. в /7 час. на заседании диссертационного совета К 064. 64. 01 при Оренбургском государственном университете по адресу: 460352, г. Оренбург, пр. Победы 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "

М-- мал 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета //^ кандидат технических наук, доцент /Сщ^^Н' Владов Ю.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы- Эффективное функционирование автоматизиро-ных систем (АС) контроля, управления производственными, технологиями процессами, сложными динамическими системами во многом еделяется методами хранения, обработки и передачи информации. >блема повышения эффективности функционирования АС отчасти ре-тся созданием специализированных дискретных или гибридных анало-дафровых управляющих систем.,

Перспективным направлением повышения эффективности функцио-ования АС контроля и управления, является использование много-щых логических элементов и реализация управляющих логических хтур на их основе. Традиционная реализация многоуровневых управ-щих логических структур АС на основе элементов с двумя устойчивы-юстояниями ведет к возрастанию сложности и стоимости с увеличени-:исла уровней. Кроме того, при функционировании АС в условиях по-это приводит к снижению достоверности их правильной работы. В связи возникает проблема повышения надежности функционирова-АС на основе многозначных логических элементов и структур. Вопросам исследования многозначных логических структур и их pea-ции на основе многозначных логических элементов посвящен ряд ра-Существенными недостатками разработанных элементов являются:

- низкая помехоустойчивость;

- невысокая значность;

- ограниченные функциональные возможности.

Недостаточно разработана и проблема оптимального представления означных логических структур.

Таким образом, задача реализации помехоустойчивых многозначных геских элементов и структур автоматизированных систем является до-чно актуальной и в соответствии с тематикой плановой г/б НИР 3-"Разработка и исследование математических моделей многозначных [еских структур", № госрегистрации 01920000602, выполнена настоя-щссертационная работа.

В диссертационной работе поставлена цель повышения надежности [Шокирования автоматизированных систем на основе многозначных еских элементов и структур.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью и со-ием решаемой проблемы определены основные задачи исследования:

- исследовать возможность и закономерности реализации пом устойчивых многозначных логических элементов с неоднозначной пер точной функцией; . , ,

- разработать и исследовать метод восстановления функции для вышения помехоустойчивости и качества функционирования многоз ных управляющих логических структур;

- выполнить исследование и оптимизацию квазилинейного преде ления вектор-функций к-значной логики;

- реализовать и исследовать многоканальную систему передачи формации в составе автоматизированной системы контроля с жесте требованиями по помехоустойчивости, сложности.

Методы исследования. При решении поставленных задач испол вался аппарат теории марковских процессов, линейной алгебры, прео давания Лапласа, 2-преобразования, преобразования Фурье, математ ского программирования, теории вероятностей, теории цепей и сигналс

Научная новизна. В диссертационной работе получены следую новые научные результаты.

1. Разработан метод реализации помехоустойчивых многозна* логических элементов введением неоднозначности передаточной фунта

2. Разработан метод восстановления функции компенсацией поме повышения помехоустойчивости многозначных управляющих логиче структур.

3. Найдена квазилинейная модель представления вектор-функци значной логики и разработан алгоритм ее построения и оптимизации.

4. На основе разработанных методов реализованы и исследован! эффективность:

- многоканальная система передачи информации в составе автом зированной системы контроля;

- универсальный ш-значный логический элемент.

Практическая ценность результатов работы. Полученные резуль'

позволяют повышать надежность функционирования, увеличивать пр водительность, снижать себестоимость АС, средств связи, информацио: вычислительных систем и в других областях, требующих увеличения пускной способности линий связи, скорости обработки ¡информации, фективного хранения информации при одновременном увеличении п хоустойчивости.

Внедрение результатов работы. Результаты работы, использованы разработке автоматизированной системы контроля состояния газопро! лового оборудования в Оренбургском газопромысловом управлении и

азработке системы гарантированного питания постоянным током ответ-твенных потребителей в АО "Инвертор" для АРТЭС (Ассоциация развития ехнических и энергетических систем, С.-Петербург).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы укладывались и обсуждались на научной конференции с международным частием "Проблемы техники и технологии XXI века" (г. Красноярск, март 994г.); на I Всероссийской научной конференции "Непрерывная логика и е применение в технике, экономике и социологии" (г.Пенза, сентябрь 994г.); на XIV научно-технической конференции "Состояние и перспекти-ы развития Уральского региона" (г.Оренбург, ОрПИ, 1992г.); на ХУ-ХУ1 [аучно-технических конференциях ОрПИ (г.Оренбург, 1993г.,1994г.).

На защиту выносятся:

- метод реализации помехоустойчивых многозначных логических лементов и оптимальные (по помехоустойчивости) соотношения между ероятностью достоверной реализации функции к-значной логики много-начным логическим элементом, шириной петли гистерезиса и уровнем гомех, при различном характере перехода логической функции из одного остояния в другое;

- метод восстановления функции компенсацией помехи и повышения омехоустойчивости многозначных управляющих логических структур;

- процедура определения параметров корректирующего звена канала вязи (по критерию минимума средне-квадратической погрешности преоб-азуемого сигнала), предназначенного для минимизации влияния неском-енсированной части помехи на точность восстановления обрабатываемого игнала; ;

- алгоритм построения и минимизации квазилинейного представления вектор-функций к-значной логики;

- организация функционирования и повышения помехоустойчивости могоканальной системы передачи информации в составе автоматизиро-анной системы контроля состояния газопромыслового оборудования и равнительный анализ, с существующими аналогами, по помехоустойчи-ости и сложности.

Публикации. По теме диссертации и результатам исследований опу-ликованы 8 печатных трудов и приняты в печать 4. В их числе статьи в ентральной печати, доклады на научно-технических конференциях, по-ожительное решение на патент Р. Ф и др.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из ведения, четырех глав, заключения, списка литературы и восьми прило-ений.

" - Основное содержание работы изложено на 93 страницах, содержи рисунков и 12 таблиц. Список литературы включает в себя 62 найме» ния.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, поставлена и сформулированы основные положения, выносимые на защиту. Дана к кая характеристика структуры диссертационной работы.

В первой главе приведены примеры конкретных АС и на основа анализа, присущих им недостатков, выделена проблема повышения Hai ности функционирования АС на основе многозначных логических эле} тов и управляющих логических структур.

Указаны возможные подходы к реализации многозначных логиче* элементов и структур. Один из них заключается в реализации многоз] ного элемента схемами на элементах с двумя устойчивыми состоянии Другой - в непосредственной реализации элементов со многими ycroi выми состояниями. Анализ показал несомненные возможные выгоды poro подхода, как, например такие:

- увеличение пропускной способности каналов связи;

- потенциально меньшая требуемая скорость для передачи тоге объема информации;

- увеличение скорости преобразования информации;

- более высокая плотность хранения информации;

- снижение стоимости управляющих систем за счет снижения паратурных затрат;

- уменьшение Массогабаритных показателей;

- снижение энергопотребления;

- возможная-большая помехоустойчивость.

Дан обзор распространенных многозначных элементов, принципо организации и областей применения. Приведены аргументы в пользу рокого использования потенциальных многозначных логических эле! тов, состояния которых различаются уровнями напряжения или тока. ] . же время отмечены недостатки известных потенциальных элементов:

- низкая помехоустойчивость;

- невысокая значность; r' -

- ограниченные функциональные возможности.

Потенциальный многозначный элемент моделирует ступенчг

щкцию, каждый постоянный уровень которой, на промежутке

- 0.5,+ 0.5), / = о, к "I, соответствует определенному значению ло-ческой переменной. Низкая помехоустойчивость элемента обусловлена ноктуацией входной переменной относительно некоторого уровня пере-аочения {х, + 0.5) под воздействием аддитивных помех Ах,, что вызывает отические изменения выходной переменной в пределах соседних значе-1й логической функции. Наметим возможный подход для устранения азанного недостатка. Предлагается повышение помехоустойчивости позначного логического элемента осуществлять: в переходном режиме -

счет увеличения крутизны передаточной функции, а в стационарном -сличением интервалов между соседними уровнями логики (расширёйием [намического диапазона).

Отмечена возможность и другого подхода к реализации помехоустой-[вых многозначных логических элементов и структур основанного на м, что, если входной сигнал мало искажен, т.е. {х/+ Ах^ е

- 0.5,х, + 0.5), где Ах, помеха, то выходной сигнал, в силу пороговых ойств элемента, не искажается. Из этого следует, что возможно повыше-1е помехоустойчивости за счет предварительного очищения входного гнала от помех (восстановления функции). В случае, если спектры шкции и помехи не перекрываются, то восстановление функции воз-)жно как фильтрацией, так и компенсацией помехи. Поставлена задача сстановления функции компенсацией помехи, в том числе, и в случае ложения спектров функции и помехи.

Наряду с исследованием проблем помехоустойчивости многозначных гических структур, возникает проблема оптимального представления равляющих логических структур, усложняющаяся с увеличением знач->сти, числа аргументов и числа функций, реализуемых логической струк-рой. В связи с этим поставлена задача построения квазилинейного пред-авления вектор-функции к-значной логики.

Во второй главе исследуются возможность и закономерности реали-ции помехоустойчивых многозначных логических элементов с неодно-ачной передаточной функцией с помощью аппарата теории вероятно-зй, марковских процессов^ математического анализа.

Реализуется, первый из намеченных подходов к повышению помехо-гойчивости многозначных логических элементов, введением неоднознач-юги передаточной функции элемента (за счет введения положительной ратной связи). К примеру, неоднозначная передаточная функция к-ачного инвертора схематично представлена на рис.1.

1 к-1 к-2

Щ

т

±±:ж

■ I I I

-НЕ-

х

-1 О 1 2 • к-2к~1

•г

Рис.1

Выдвигается гипотеза, состоящая в том, что меняя ширину петли Гисте зиса (зоны нечувствительности) путем изменения глубины положителы обратной связи, мржно найти параметры зон нечувствительности, оп мальные по помехрустойчиврсти.

Для подтверждения гипотезы решается следующая задача:

- в предположении о том, что на входную переменную наложены дативные помехи, распределенные, например, нормально со среднеквад тичными отклонениями ^ и о том, что достоверность реализации значной логической функции на *"п"-м шаге зависит лишь от предьщущ состояния, исследуется вероятность достоверного функционирова! многозначного логического элемента в зависимости от ширины петли стерезиса, уровня помех, при различном характере распределения ад. тивных помех и различном характере, перехода логической функции из ■ ного состояния в другое. ,.„,, ^

В частности, для к-значного инвертора при допущении о скачко! разном характере изменения передаточной функции установлено, что м. симальное значение вероятности достоверной реализации логичес* функции достигается:

- в случае одинакового (симметричного) распределения помех в то« Ас = 0 (До - ширина петли гистерезиса);

- в случае несимметричного распределения помех, и в случае аси метричного распределения каждой из помех, в некоторых точках Аа * определяемых соотношениями между уровнями по^сх. ,

К примеру, на рис.2 представлена зависимость вероятности достов< ной реализации логической функции от ширины петли гистерезиса п различных уровнях помех, в случае их несимметричного распределения ( = 0.1, = 0:01; 2 - ' = 0.2, = 0.1; 3 - = 0.5, Я2 = 0,05).

8

Г

1.1 1.0

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Рис.2

В предположении о непрерывном (экспоненциальном) характере из-енения состояния передаточной функции и симметричном характере рас-ределения помех, максимальное значение вероятности достоверной реа-нзации логической функции достигается в точке Аа = = 1п с/га, где 2а -[ирина промежутка непрерывного перехода функции из одного состояния другое.

Аналогичные результаты получены и для произвольной логической груктуры. Из чего следует:

- в случае несимметричного распределения помех или асиммстрично-) распределения каждой из помех, введение неоднозначности передаточ-ой функции позволяет повышать надежность реализации логической ункции за счет варьирования глубины положительной обратной связи иирины петли гистерезиса);

- в случае симметричного распределения помех, введение неодно-гачности передаточной функции не ухудшает, а при естественном допу-1ении о непрерывном характере изменения ее состояний позволяет по-ышать надежность реализации логической функции за счет варьирования трины петли гистерезиса.

Таким образом, подтверждена выдвинутая гипотеза и решена первая здача исследования.

В третьей главе разработан и исследован метод восстановления функ-ии для повышения помехоустойчивости и качества функционирования ногозначных управляющих логических структур с помощью аппарата тео-ии сигналов, преобразования Лапласа, 2-преобразования.

Для реализации второго из намеченных подходов к повышению по-гехоустойчивости многозначных логических структур преполагается, что [а входную переменную наложены аддитивные помехи и, что либо

о, . ' ■ : г;-:'1'

спектры помехи и сигнала не пересекаются, либо спектр сигнала по; тью перекрывает спектр помехи (вплоть до полного их совпадения). О лось необходимым:

1) восстановить входной сигнал компенсацией помехи;

2) минимизировать влияние нескомпенсированной части помех точность восстановления входного сигнала;

3) исследовать надежность функционирования многозначной j ческой структуры в зависимости от качества восстановления.

В случае, когда спектры сигнала S(t) и помехи л(/) не перекрьп ся, компенсирующий помеху сигнал л(/) получается известным образ именно, пусть S(t) является функцией с ограниченным спектром S(j)

■■SM-i™- ,

1 о, w>»..

а помеха л(/) характеризуется спектром N{ßv)

Г о, M<we;

Тогда n{t) можно представить в виде:

оо —00

где

А С) = т- (»exp(>/)Mf; *.«-{? й>£.

В случае наложения спектров сигнала и помехи, для получения

пенсирующего воздействия n(t) осуществляется дискретизация си]

S{t) с частотой wd большей или равной частоте Найквиста wN

In ^ „ wd=-- >wN - 2we ,-Ar

где Д/ - интервал дискретизации. При этом не происходит наложеню пий спектра сигнала и непрерывный сигнал S(t) может быть воссташ из дискретной последовательности Sd{t) аппроксимацией. В паузы м дискретными значениями сигнала добавляются известные, неизменш времени опорные значения с тем же интервалом Дt. На выходе кан шумом выделяется смесь опорных значений и помехи, из которой ci зируется помеха л (/), а из смеси Sa (/) + л(/) синтезируется искаже]

ягнал (/). В итоге восстановленный сигнал: £(/) = ^ (/) - л (г). Изменяя У можно осуществлять компенсацию помехи при различных соотношени-х спектров сигнала и помехи.

В силу того, что компенсирующий помеху сигнал Я (г) в низко-астотной части спектра восст,анав^1щзает,л(/) точно, представляется целе-ообразным минимизировать влияние нескомпенсированной части помехи а точность восстановления .У(/) с помощью корректирующего звена ка-ала связи. Предложена процедура оптимизации параметров корректи-ующего звена канала связи исходя из критерия минимума средне-вадратичной погрешности. Процесс определения средне-квадратичной огрешности проиллюстрирован с помощью структурной схемы, изобра-:енной на рис.3.

Рис.3. Структурная схема определения средне-квадратичной погрешности преобразуемого сигнала.

дссь:

ФНЧ (КС) - фильтр нижних частот, моделирующий корректирующее вено канала связи; Кв - квадратор;

ФНЧ1 - фильтр нижних частот, осуществляющий осреднение полу-аемых квадратичных отклонений.

Для фильтра, с передаточной функцией

олучено в явном виде выражение для средне-квадратичной погреш-ости:

М /-о

где

к

- £(/)= ЕЛ'1- Л - полезный сигнал;

м

-

- К - значность логики;

- М - число точек дискретизации;

- л'м'

- = ' Л ;

• и1 = //(/, )- функция параметров фильтра и полезного сигнала ;

- /(/) - единичная функция Хевисайда;

Минимизируя 6г при фиксированных К - получаем оптимаи значения параметров выбранного ФНЧ (КС), обеспечивающие наим шее влияние нескомпесированной части помехи на точность восстало ния £(/). Разработана процедура оптимизации. Проведено моделиров; для фильтров'второго, третьего, четвертого порядков (при значности л ки к=2-6) и получены оптимальные значения их параметров. К прим для фильтра четвертого порядка: . ;

к АО А1 А2 АЗ А4 ВО В1 В2 ВЗ В4 Е>е1ил2

2 0.784314 1.60156 1.71023 1.30784 0.64749 1.8843 2.0135 1.32939 1.68758 1.90101 0.00490461

3 0.494191 1.62011 1.94017 1.55663 0.702059 1.86531 2.24272 1.61455 1.79946 1.9002 0.00600268

4 0.298365 1.63362 2.08906 1.67775 0.678511 1.77829 2.37714 1.8169 1.91328 1.9002 0.0070007

5 0.183349 1.62592 2.34219 2.14247 0.687825 1.66153 2.57033 2.31651 1.95354 1.91001 0.00720463

Проведено исследование зависимости вероятности достоверной лизации логической функции от качества восстановления входного си ла. Для этого нескомпенсированную часть помехи Ах у аппроксимиро]

кусочно-линейной функцией:

[ajЬXj+bj, ДхусО; _

~ [ау Аху - Ьу, Ах у >0, у = 0,^-1

где -ау > 0, Ьу > 0 - некоторые константы, характеризующие качество

становления функции. Построена плотность распределения у у. Доказ

что при а у < 1 и 0 < ¿у < 0.5 вероятность достоверной реализации л

ческой функции, с подвергнутым восстановлению входным сигна больше чем в случае без восстановления. Более того, при 0 < Ьу < О

а у -* 0 практически достоверным событием становится безошибо

реализация логической функции.

Таким образом, разработан и исследован метод повышения поы устойчивости многозначных управляющих логических структур'на ос восстановления входного сигнала.

В четвертой главе решаются задачи квазилинейного представл

'ор-функции к-значной логики, реализации многозначных логических Центов, многоканальной СПИ в составе АС контроля на основе разра-1нных методов и аппарата теории цепей и сигналов, математического граммирования, линейной алгебры.

Рассматривается задача построения отображения х е Б" у е В%, где В% - соответствующие декартовы степени множества Вк = {0,1,...,к-1адача линейного представления отображения сводится к решению пе-тределегаюй системы линейных алгебраических уравнений из N = Кп .нений, с матрицей правых частей из "т" столбцов и с т*п неиз-ными, как правило неразрешимой.

Предложено, разбив систему линейных уравнений на минимальное ю совместных подсистем, построить квазилинейное представление в

У = А (Х)А\Х +. /2 (х)А2х+...+// (х)А,х + С(х),

Г(х) I1'

/АХ) [О, Р = \,1

I

- Ор е В"к , причем для всех х е йр у = Арх , и Рр ~ Щ,

- А„ = \а\,р)\ - искомые матрицы;

- С(х) = [(я(* -1)-Х1-х2-.. ,-х„) / (п(к - 1)] • у0;

- у0 - отображение вектора (0,0,...,0)г; г,г

- [ог] - целая часть а.

Отметим, что, помимо построения квазилинейного представления, ются задача минимизации числа совместных подсистем. Решение данной задачи представляет собой один из подходов к син-оптимальных многозначных управляющих логических структур. Разработаны алгоритм и программа построения и оптимизации ква-нейного представления.

Предложены структурные и принципиальные схемы к-значного ин->ра , ш-значного универсального логического элемента и алгоритмы зункционирования. Повышение помехоустойчивости элеметов осу-влено введением положительной обратной связи. В сравнении с из-[ыми аналогами (к=3,4), предложенные разработки отличаются более >кйми функциональными возможностями. В качестве примеров рас-

13 N'

смотрены реализации четырехзначного инвертора и репитера. Привед основные характеристики элементов (полученные в результате модели вания в пакете Micro-cap), обеспечивающие высокую помехоустойчиво Стабильность и идентичность логических уровней, выявленные в резул: те моделирования, позволяют наращивать число уровней и расши} функциональные возможности элементов.

Второй метод повышения помехоустойчивости (метод восстановле входного сигнала) многозначных управляющих структур реализован в томатизированной системе (АС) контроля состояния газопромысло] оборудования, предназначенной для неразрушающего контроля и мош ринга газопромыслового оборудования.

Структурная схема АС приведена на рис.4.

Рис.4. Структурная схема автоматизированной системы контроля стояния газопромыслового оборудования (ДХ...ДЫ - датчики инфо] ции; СПИ - многоканальная система передачи информации; устройства обработки информации; БПР - блок пршштия. решений). ...¡ Узким местом АС является СПИ, предназначенная для объедине передачи и разделения потоков информации, поскольку известные мн канальные СПИ с временным разделением каналов и амплиту, импульсной модуляцией обладают низкой помехоустойчивостью и п< шенной сложностью.

Реализованное в СПИ объединение и 'разделение потоков информа. с помощью многозначной логической структуры, позволяет распреде. информационные потоки по N логическим уровням, а восстановл< группового сигнала компенсацией помех - повысить помехоустойчив« Влияние нескомпенсированой части помех минимизируется фильтром poro порядка.

Проведен сравнительный анализ реализованной СПИ с известными из :ратуры аналогами. В силу того, что в реализованной СПИ не требуется девать защитные временные интервалы между канальными импульсами, ощается конструкция распределителя импульсов, а энергия сигнала пе-гааемого по каждому каналу увеличивается пропорционально времени итного временного интервала. Распределение группового сигнала по алам осуществляется весьма просто реализуемыми схемами фильтрации веских уровней, вместо сложной в реализации системы, состоящей из:

- селектора синхронизирующих импульсов;

- синхронизированного генератора тактовых импульсов и распредели-I импульсов управления.

Одновременно, анализируя выражение для помехоустойчивости реа-ованной СПИ

иа-иа

- иа - напряжение аддитивной помехи;

- иа - напряжение восстановленной аддитивной помехи;

- та - индекс модуляции,

:етим, что величина () обусловлена точностью восстановления помехи и кет быть больше единицы, в отличии от известных систем, где не вышает единицы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В результате обзора выявлены возможности повышения информа->нной достоверности, производительности, снижения себестоимости АС [троля и управления с многоканальными СПИ и многоуровневыми пщиями управления на основе многозначных логическеих элементов и уктур. Анализ существующих разработок многозначных логических эле-1тов и структур показал их основные недостатки, в частности, низкую 1ехоустойчивость, невысокую значность логики и ограниченные функ-тальные возможности.

2. Построена вероятностная модель многозначного логического эле-гга с неоднозначной передаточной функцией. Проведенный анализ под-рдил гипотезу о возможности; повышения потенциальной помехоустой-юсти за счет варьирования ширины петли гистерезиса путем изменения

глубины положительной обратной связи.

3. При различных предположениях о характере перехода логичес функции их одного состояния в другое, найдены оптимальные (по поме устойчивости) соотношения между вероятностью достоверной реализа; функции к-значной логики многозначным логическим элементом, ши ной петли гистерезиса и уровнем аддитивных помех в случаях:

- симметричного распредления помех;

- несимметричного распредления помех;

- асимметричного распредления каждой из помех.

4. Разработан метод восстановления функции (в случае наложе спектров сигнала и помехи) компенсацией помехи, синтезированной выборкам из аддитивной смеси нормального распределенного шума с вестными опорными сигналами, следующими с частотой не меньшей 1 тоты Найквиста полезного сигнала. Восстановление входного сигн возможное как в случае, когда спектры сигнала и помехи не пересекаю так и в случае их наложения, решает проблему повышения помехоусто£ вости многозначных управляющих логических структур.

5. Разработана процедура определения оптимальных параметров I ректирующего звена канала связи (по критерию минимума сре; квадратической погрешности преобразуемого сигнала), предназначен} для минимизации влияния нескомпенсированной части помехи на ' ность восстановления входного сигнала. В результате моделирования I дены оптимальные значения параметров фильтров 2,3,4-го порщ (возможна оптимизация для фильтров произвольного порядка "т").

6. Исследована надежность функционирования многозначных уп] ляющих логических структур в зависимости от качества восстановле входного сигнала. Доказано, что если характеризующие качество вое новления параметры ¿у <1, 0 < Ьу < 0.5, то помехоустойчивость л<

ческой структуры становится выше, чем в случае без восстановления.

7. Разработан алгоритм построения и оптимизации квазилинеш представления векгор-функций к-значной логики, основанный на раз< йии несовместной системы линейных алгебраических уравнений на ш мальное число совместных подсистем частичным перебором.

8. На основе второго из разработанных Методов повышения пом устойчивости многозначных управляющих логических структур, реализ на многоканальная СПИ в составеавтоматизированной системы конт{ состояния газопромыслового оборудования. Объединение и разделение токов информации на различных логических уровнях и восстанови группового сигнала компенсацией помехи позволили реализовать мноп

1ьную СПИ повышенной помехоустойчивости и меньшей сложности по шнению с известными аналогами.

Результаты работы, вытекающие из теоретических исследований за-пдены патентом Р.Ф.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Ганский П.Н., Реннер А.Г., Пивоваров Ю.Н., Чепасов В.И. Разра-гка и исследование математических моделей многозначных логических зуктур // Оренбургский политехнический институт. - Оренбург, 1992.-

Деп. в ВИНИТИ N1223-B92.

2. Реннер А.Г., Минеева И.В. Векторно-параметрическое представле-е многозначных логических функций //Тезисы докладов XIY научно-шической конференции "Состояние и перспективы развития Уральского гиона". Оренбургский политехнический институт.-1992.-с.14-15.

3. Ганский П.Н., Реннер А.Г., Карабанов А.Н. Квазилинейное пред-1вление функций k-значной логики //Тезисы докладов XY научно-шической конференции. Оренбургский политехнический институт,-93.-c.85.

4. Ганский П.Н., Реннер А.Г. К вопросу повышения надежности реа-зации функций k-значной логики //Тезисы докладов I Всероссийской учной конференции "Непрерывная логика и ее применение в технике, ономике и социологии", Пенза, 22-23 сентября 1994.-е.101-102.

5. Ганский П.Н., Реннер А.Г., Тарасов В.Н. Подходы к улучшению рактеристик многозначных логических элементов //Тезисы докладов XYI учно-технической конференции. Оренбургский политехнический инсти-T.-1994.-C.5.

6. Ганский П.Н., Реннер А.Г., Тарасов В.Н. К проблеме повышения дежности реализации функции k-значной логики //Сборник докладов учной конференции с международным участием "Проблемы техники и хнологии XXI века", Красноярск, 22-25 марта 1994.-c.151-155.

7. Патент РФ. М-значный логический элемент /П.Н.Ганский, Г.Реннер, В.Н.Тарасов. - Положительное решение по заявке N94-3368/09 (013233) принято ВНИИГПЭ 27.09.1995.

8. Ганский П.Н., Реннер А.Г., Пивоваров Ю.Н., Тарасов В.Н., Кара-нов А.Н. Моделирование и исследование многозначных логических рукгур //Оренбургский политехнический институт. - Оренбург, 1994. -:с. Деп. в ВИНИТИ №1119-В94.