Информационно-логические основы высокопроизводительной обработки данных

Направление: Моделирование и разработка спецвычислителей для обработки информации в реальном времени
Руководитель: Иванов Евгений Леонидович, (e-mail: c_vt@fvms.mirea.ru, тел. +7 495 434-95-91)

Направление: Моделирование электронных цифровых устройств и протокольного обеспечения компьютерных сетей
Руководитель: Губарев В. А, к.т.н. доцент, (e-mail: c_vt@fvms.mirea.ru, тел. + 7 495 434-95-91)

Моделирование и разработка спецвычислителей для обработки информации в реальном времени.
При сканировании радиолокатором морской поверхности с целью выявления слабоконтрастных неоднородностей (например, больших пятен мазута, крупных косяков рыб и т.п.) должны решаться следующие задачи:
  • создание радиолокационного портрета морской поверхности (кадра);
  • распознавание на данном портрете слабоконтрастных неоднородностей (СН).
Первая задача решается путем аналого-цифрового преобразования отраженных сигналов и записи сигнальной информации. Для решения второй задачи применимы два способа выявления слабоконтрастных неоднородностей: авторегрессионный анализ и вейвлет-преобразования.

Разработана общая структура системы распознавания СН, представленная на рис.1.

Проведена разработка спецвычислителя обработки, радар-процессора и платы сопряжения с персональным компьютером (ПК) на ПЛИС. В результате испытаний и исследования функционирования системы распознавания СН получены изображения кадров и карты неоднородностей, которые выводятся в процессе вычислений. Карта неоднородностей накладывается на изображение кадра, что показано на рис.2.
ris2.jpg
Основные работы, опубликованные по результатам исследований:
  1. Иванов Е.Л., Строганов М.В., Ловягин А.С. Алгоритм авторегрессионной обработки радиолокационных портретов. Межвузовский сборник научных трудов «Теоретические вопросы вычислительной техники и программного обеспечения», М., 2006.
  2. Иванов Е.Л., Мороз Ю.В., Ловягин А.С. Алгоритм обработки радиолокационных сигналов для синтеза радиолокационных портретов. Межвузовский сборник научных трудов «Теоретические вопросы вычислительной техники и программного обеспечения», М., 2008.
Моделирование электронных цифровых устройств и протокольного обеспечения компьютерных сетей.
Целью исследований являются теоретические исследования и разработка:
  • методологии создания в организациях-разработчиках конечных изделий (аппаратуры, систем) поведенческих транзакционных макроархитектурных моделейэлектронных цифровых устройств на языке SystemC, предназначенных для реализации в СБИС класса «Система на кристалле», предусматривающей включение моделей в технические задания проектным организациям микроэлектроники;
  • методов моделирования на уровне транзакций механизмов продвижения сообщений, в компьютерных сетях для оценки расходования сетевых ресурсов на передачу служебной информации.

Основные результаты:
  • разработаны методы построения SystemC-моделей: метод формирования информационной нагрузки на SystemC-модели в форме транзакций, метод построения SystemC-моделей в стиле блочного проектирования, метод моделирования времени выполнения функций (алгоритмов) устройства в МОДУЛЯХ SystemC-моделей с учетом задержек, вносимых программным обеспечением, метод верификации SystemC-моделей на основе технологии моделирования на уровне транзакций и метод использования SystemC-моделей в центрах проектирования для создания моделей RTL-уровня;
  • разработана с использованием программы NetCracker методика исследования производительности сетей Frame relay и ATM.

Основные работы, опубликованные по результатам исследований:
  1. Губарев В.А., Петухов Г.П., Волхонский А.Н.. Методы технологии создания системных моделей цифровых устройств, реализуемых в СБИС класса «Система на кристалле». «Вопросы радиоэлектроники», Серия «Электронная вычислительная техника» (ЭВТ) вып.1, М, 2009г.
  2. Губарев В.А. Системное моделирование цифровых устройств в стиле блочного проектирования СБИС СнК, «Вопросы радиоэлектроники», Серия «Общетехническая» (ОТ), вып. 2, М, 2010г.
  3. Губарев В.А. Особенности верификации цифровых изделий, реализуемых СБИС класса «Система на кристалле». «Вопросы радиоэлектроники», Серия «Электронная вычислительная техника» (ЭВТ) вып.2, М, 2010г.
  4. Губарев В.А., Воронков С.О., Системное моделирование устройств для реализации в СБИС СнК с применением программы-анализатора, Нано и микросистемная техника, №2, М, 2010г.
  5. Губарев В.А., Воронков С.О., Формирование информационной нагрузки на SystemC-модель в форме транзакций. «Вопросы радиоэлектроники», Серия «Электронная вычислительная техника» (ЭВТ) вып.1, М, 2011г.
  6. Губарев В.А., Воронков С.О., Антюфеев Г.В. Системное моделирование цифровых устройств в стиле блочного проектирования СБИС СнК, «Вопросы радиоэлектроники», Серия ЭВТ, вып. 2, М, 2012г., стр 138-146.
Система Orphus