Материал: Сборник трудов победителей конкурса на лучшую научную работу студентов и аспирантов ВГТУ

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам


Соответственно,	полученная		численная	модель		Для	307,128точки 150 мм расчет выглядит
Естественно, данный способ наглядности не							5,572	× 100% = 1,81%.
позволяет сравнивать		полученные		результаты
численного и аналитического моделирований.
представляется	в	виде	графика		функцииследующим образом
распределения тепла по координате, отражённого							309,3 − 304,733 = 4,567 К;

на рисунке 6.

Рис. 6. Скриншот графика распределения


		тепла в стержне
Получив		аналитическую		и	численную
модель для искомого стержня, был					принято
решение	сравнить		расхождения		полученных

результатов в процентном эквиваленте. Здесь необходимо понимать, что аналитическая модель, заданное в САПРMathCAD является априори эталоном в связи с её большей достоверностью. Результаты сравнения температур в характерных точках представлены в таблице.

Значения температур стержня при аналитическом и численном моделированиях

	Коорди	Значение	Значени
наты	точки,	температуры	ве
мм		Pro/ENGINEER,	температуры
		К	в MathCAD, К

	0	312,7	307,128
	150	309,3	304,733
	300	308,1	303,92

Как видно из таблицы, полученные разными способами моделирования значения разнятся на некоторую величину. Появилась необходимость провести расчет погрешностей значений.

Для точки 0 мм расчет выглядит следующим

образом	312,7 − 307,128 = 5,572 К;

Полученное значение представляет собой разницу полученных значений для точки0 мм. Тогда погрешности расчетов

Pro/ENGINEER5,572выглядят

312,7 × 100% = 1,78%.

Погрешность расчетов для MathCAD равна

Полученное значение представляет собой разницу полученных значений для точки150 мм. Тогда погрешности расчетов

Pro/ENGINEER4,567выглядят

309,3 × 100% = 1,47%.

Погрешность4,567 расчетов для MathCAD равна

304,733 × 100% = 1,498%.

Для точки 300 мм расчет выглядит следующим образом308,1 − 303,92 = 4,18 К;

Полученное значение представляет собой разницу полученных значений для точки300 мм. Тогда погрешности расчетов дляPro/ENGINEER

выглядят	4,18	× 100% = 1,35%.
	308,1	× 100% = 1,35%.

Погрешность4,18 расчетов для MathCAD равна

303,92 × 100% = 1,37%.

		Литература
1.	Дульнев	Г.	Н.Теплообмен		в
радиоэлектронных		аппаратах / Г.		Н. Дульнев,	Э.
М. Семяшкин – Л.: Энергия, 1968.
2.	Шалумов		М.,.А Шалумов		А. .С
Фундаментальные			основы	моделирования
тепловых	процессов		в	радиоэлектронных
средствах	/ М.А.Шалумов, С.А.Шалумов				//

Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10

(5). – С. 1027-1032.

для

УДК 621-391

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИФРОВОГО ДЕМОДУЛЯТОРА СИГНАЛОВ С ОФМ

Студент группы РТ-141: Апалихин А.О. Руководитель: канд. техн. наук, доцент В.П. Литвиненко

Методами статистического имитационного моделирования исследуется помехоустойчивость цифрового демодулятора двоичных сигналов с ОФМ при воздействии белого шума, исследуется влияние частотных свойств тракта обработки сигнала

Сигналы с фазовой манипуляцией(ФМ) широко используются в системах передачи дискретной информации [1]. Относительная фазовая манипуляция (ОФМ) [2] ценой небольшой потери помехоустойчивости допускает некогерентную обработку, не требующую фазовой синхронизации, и устраняет явление «обратной работы», присущее демодуляторам ФМ сигналов.

Современная цифровая элементная база, особенно программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) [3], позволяет реализовать цифровой демодулятор сигналов с ОФМ в соответствии с патентом [4].

Важнейшим методом исследования и проектирования радиоэлектронных устройств является их статистическое имитационное моделирование на ЭВМ, которое предусматривает:

-формирование отсчетов входного сигнала;

-генерацию отсчетов входного шума;

-программную реализацию алгоритма обработки смеси сигнала и шума;

-принятие решения о принятом информационном символе;

-оценку вероятности ошибки демодуляции. Сигнал с ОФМ представляет собой последова-

тельные во времени отрезки гармонического сигна-

ла (элементы) вида	s(t ) = S cos[ 2pf 0 t + y (t )] про-
должительностью N	периодов T = 1/ f0 .	Начальная
фаза y (t) передаваемого элементов		сохраняется

той же, что и у предшествующего при передаче информационного символа 0, и изменяется на p радиан при передаче символа 1 [1].

Цифровой алгоритм обработки элемента ОФМ сигнала предполагает его квантование с частотой

f КВ = 4 f 0 ,

(1)

При этом на каждом i -м периоде формируется по 4 отсчета xi,0 , xi,1 , xi, 2 , xi ,3 , как показано на рис.1 для

i -го и (i -1) -го периодов.
Затем вычисляются суммы разностей	четных
xi, 2 - xi,0 и нечетных xi,3 -xi,1 отсчетов за последние
N периодов,
y0,i = åN -1 (x(i-k ),2 - x(i-k ),0 ),	(2)
k=0
y1,i = åN -1 (x(i-k ),3 - x(i-k ),1 ).	(3)
k =0

Рис. 1

Суммы (2) и (3) сдвинуты на 900 по фазе ОФМ сигнала, как и требуется для квадратурной обработки. Для их быстрого вычисления величин при N = 2n , где n - целое число, можно использовать алгоритм, описанный в [5], структурная схема его аппаратной реализации которого показана на рис. 2.

		Рис. 2
В	состав	демодулятора	входят	- аналого
цифровой преобразователь (АЦП), генератор такто-
вых	импульсов (ГТИ), многоразрядный регистр

сдвига на 4 отсчета (МР4), вычитатели ВЫЧ0 и ВЫЧ1, сумматоры СУМ и многоразрядные регистры сдвига МР. Работа демодулятора описана в [4-5].

В [6] проведен анализ помехоустойчивости демодулятора в нормальном белом шуме с дисперсией

s 2

и получено выражение для вероятности ошибки

(4)

pОШ

expç-

где h2 - отношение сигнал/шум, равное

= 2N

S 2

(5)

s 2

S - амплитуда сигнала. Зависимость pОШ (4) от h

показана на рис. 3 сплошной линией, там же пунктиром показана аналогичная зависимость для когерентной обработки сигнала с ОФМ. Выражение (4) совпадает с полученной в [1] формулой потенциальной помехоустойчивости некогерентной демодуляции сигналов с ОФМ, то есть рассматриваемый демодулятор является оптимальным.

Рис. 4 Как видно, цифровой демодулятор обладает

хорошей собственной частотной избирательностью и полоса тракта ПЧ должна выбираться из условия

П = (7 ¸10)П0 .

Литература

Рис. 3 Точками на рис. 3 показаны результаты стати-

стического имитационного моделирования при воздействии белого шума.

Рассмотрим влияние частотной характеристики приемного тракта на помехоустойчивость демодулятора. Модель многокаскадного резонансного усилителя представляется в виде полосового гауссовского фильтра с нормированным комплексным коэффициентом передачи вида

(Df )2 ù

3Df ö

, (6)

K (Df ) = expê- 4

×expç

- j

×2p

П ø

где

полоса

пропускания (Гц) на

уровне e-1 ,

= f

- f0

- абсолютная расстройка.

При наличии в канале аддитивной смеси сигнала и белого шума ограничение полосы пропускания приводит к тому, что падает мощность шума и его отсчеты становятся коррелированными. Если П становится соизмерима с шириной спектра сигнала, то падает энергия символа уже существенно П = П0 , а тем более при П < П0 , где

П0 = 2 f0 / N .

(7)

На рис. 4 точками отмечена зависимость pОШ

от нормированной полосы пропускания П / П0 трак-

та ПЧ, пунктиром показано значение pОШ при неограниченной полосе пропускания.

1. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообще-

ний. М.: Сов. Радио, 1970. - 518с.

2.Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазомодулированными сигналами. М.: Радио и связь, 1991. – 296 с.

3.Максфилд К. Проектирование на ПЛИС. М.: «Издательский дом Додэка XXI», 2007. - 408 с.

4.Цифровой демодулятор сигналов с относительной фазовой манипуляцией. Патент РФ №

2505922 от 27.01.2014. Авторы Глушков А.Н., Лит-

виненко В.П.

5.Глушков А.Н., Литвиненко В.П., Попов П.А. Быстрый цифровой алгоритм обнаружения узкополосного сигнала. Вестник Воронежского государственного университета, серия «Радиоэлектроника и системы связи, выпуск 4.2., Воронеж: 2002г.

6.Глушков А.Н., Литвиненко В.П., Попов П.А. Помехоустойчивость цифровой квадратурной демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией. Вестник Воронежского государственного университета, серия «Радиоэлектроника и системы

связи, выпуск 4.3., Воронеж: 2003г. при

УДК 004.052

МУЛЬТИПАРАДИГМАЛЬНАЯ МЕТОДОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ДЕФЕКТОВ ПРОГРАММНЫХ И АППАРАТНЫХ СИСТЕМ

Аспирант кафедры АВС: А.О. Данилин, студент группы ВМ-111: М.Д. Кол Руководители: д-р техн. наук, профессор С.Л. Подвальный, канд. техн. наук, доцент Г.В. Петрухнова

Рассматривается жизненный цикл дефектов в перспективе современной методологии управления инцидентами программных и аппаратных систем. Осуществляется анализ существующих на данный момент парадигм управления жизненным циклом дефектов. Предлагается мультипарадигмальный подход при работе с базой данных дефектов, который является актуальным в области разработки как программных, так и аппаратных систем

Введение. Дефектом принято считать изъян,

Аналогичным

образом

складывается

время

некорректное поведение как программных, так и

воспроизведения на стороне разработчика и время

аппаратных систем на то или иное действие. Причиной

проверки устранения дефекта, рассчитываемые по

возникновения

дефектов

могут

быть

ошибкиформуле (2):

программные,

технические

архитектурные. К

ТР/П

= ТИ

+ ТВ + ТС

программным

ошибкам

следует

относить

все

(2)

недочёты, связанные с несовершенством исходного

кода конечного продукта.

Для

предотвращения

дефектов

разработчики

где ТИ – время идентификации, затрачиваемое на

восприятие описания и понимание сути описываемой

программного обеспечения (ПО) и специалисты в

проблемы;

ТС

–

время

проверки

соответствия

области схемотехники как правило используют одни и

реального

поведения

описанием

выявленног

те же информационные средства, которые, по сути,

дефекта.

относятся к категории систем, предназначенных для

Описываемые выше формулы подтверждают, что

отслеживания ошибок. Главным компонентом таких

происходит увеличение временных затрат на действия,

систем является база данных дефектов(БДД), которая

которые

по

своей

сути

являются

на

содержит сведения обо всех выявленных в процессе

трудоёмкими

из

всех

задействованных

жизненного цикла продукта дефектах. Все записи

технологическом процессе разработки. Причина этого

представляются в текстовом виде. В большинстве

кроется

отсутствии

оптимизации

нехват

случаев подобного функционала недостаточно, чтобы

возможностей

существующих

систем

отслеживания

воспроизвести

найденную

проблему

на

стороне дефектов.

разработчика.

Помимо

неоправданного

увеличения

времени

Анализ современной методологии управления

процессов

разработки

обеспечения

качест

жизненным

циклом

дефектов.

Полный

цикл

конечного

продукта

современная

методолог

жизнедеятельности

дефектов

работы

БДДначинается с выявления дефекта в процессе

управления жизненным циклом дефектов(ЖЦД) не

обладает способами контроля изменения состояния

эксплуатации, отладки или тестирования. Выявленный

каждого из выявленных дефектов. Более того данные

дефект заносится в БДД и ему назначается приоритет,

об устранённых дефектах, как правило, не фигурируют

определяется

критичность

его влияния

на

проект.

в дальнейшем технологическом процессе, что может

После

того,

как

описание

дефекта

получил

провоцировать

увеличение

трудозатрат

на

разработчик,

начинается

процесс

воспроизведения

проблемы, которые были выявлены прежде. Так, среди

инцидента.

случае

если

удалось

добиться

наглядно прослеживаются

воспроизведения,

осуществляется

переход

средств микроэлектроники

все описанные

выше

недостатки(табл. 1 и

2).

устранению

проблемы,

по

окончании

чего

снова

Аналогичная ситуация обстоит с ПО в облас

проверяется

дефект

на

воспроизводимость. В

информационных систем.


противном случае запись в БДД принимает состояние				Приведённые		данные	таблиц		основаны		н
«Закрыт», т.е.	дефект считается		устранённым или	статистических		сведениях	проектов, введённых			в
отсутствующим. При этом на каждом из этапов				эксплуатацию	и	используемых		на	отечественных
затрачивается время, не относящиеся к технической				предприятиях [2].		Были проанализированы проекты с
стороне выявления или устранения дефекта, например,				количеством записей в БДД от нескольких десятков до
время создания первичного описания инцидента(1)				десятка тысяч с длительностью жизненного цикла
складывается	из времени		воспроизведения	проектов до 7	лет. Указанные числовые				значения
выявленного дефекта (ТВ), времени непосредственной				после аббревиатуры БДД показывают процентное
разработки описания (ТО) и времени настройки(ТН),				соотношение к числу всех записей дефектов; значения
ТС = ТВ	+ ТН + ТО	(1)		после аббревиатуры АБДД – процентное соотношение
затрачиваемое на создание описания конфигураций:

к числу записей активных дефектов.

Таблица 1

цепи управления ЖЦД. Её преимущества и недостатки

Масштабпрое

Активные

Дефекты,

были

освещены

выше. Учесть

все

особенности

дефекты на

открытые

влияния

возникших

дефектов

на

разрабатываемый

ктов (размер

момент сдачи

послеустране

продукт

возможно

посредством

детализации

блока

БДД)

проекта

ния, %

принятия решений. Подробный механизм обработки

Несколькодес

В диапазонеот

БДД: 8,3

дефектов [4] включает в себя две многоступенчатые

ятковзаписей

11,1% до 16,1%

АБДД: 72,7

задачи:

создание

описание

нового

дефекта

Несколькосот

В диапазонеот

БДД: 0,4

корректировка

уже

созданного, между

которыми

ензаписей

5,8% до 10,8%

АБДД: 40,4

существует

различие

области

техниче

Несколькотыс

В диапазонеот

БДД: 4,8

реализации

ячзаписей

11,9% до 16,9%

АБДД: 6,3

обработки.Ядроммультипарадигмальной

методологии

является

блок «Разработка

описания

выявленного

Таблица 2

дефекта»,

который

открывает

возможност

использования

как

ручного

ввода

опи

Масштабпрое

Дефекты,

которые не

выявленного инцидента (текстовое описание), так и

ктов (размер

требующиедета

удалось

использование таких средств записи видео и

.фото

БДД)

лизации, %

повторить, %

Более широкие возможности по воспроизведению

предлагает

способ

выполнения

макросов. Такой

Несколькодес

БДД: 5,5

вариант в большей степени может быть применим при

ятковзаписей

АБДД:13,8

АБДД: 13,8

разработке ПО,

и помимо того, что упрощает создание

Несколькосот

БДД: 0,5

БДД: 5,8

описания

инцидентов, во

много

раз

увеличивает

ензаписей

АБДД: 4,9

АБДД: 42,8

скорость,

которой

программист-разработчик

может

Несколькотыс

БДД: 0,5

БДД: 5,1

добиться

воспроизведения

ситуации, приведшей

ячзаписей

АБДД: 8,5

АБДД: 10

возникновению

дефекта. Полученный

сценарий

Указанный

в таблицах1 и 2 диапазон значений

дальнейшем

может

быть

использован

процессах

обеспечения и управления качеством,

а также отладке

зависит от процента «специальных» дефектов, т.е. тех

и формировании тестовых БД.

дефектов,

которые

не

могут

быть

исправлены

Заключение.Основное

преимущ

соответствие с внутренними политиками организации

использования

мультипарадигмальной

методологии в

или имеют специфическую отметку в БДД. При этом

сфере

обеспечения

надёжности

заключается

для

исследуемых

групп

проектов

процент

уже

существующего

технологического

«специальных» дефектов

составил 5%. Обращаясь

улучшении

производства

конкретной

организации и

разработке

оценкам

уровня

качества[3],

следует

отметить, что

программных и аппаратных систем в целом. Наличие

технические

проекты

или

, ПОсодержащие

10%

возможностей

обеспечения

многопользовательского

активных

дефектов,

могут удовлетворять

критериям

доступа

системам, использующих

принципы

качества (так, с ними может согласиться заказчик), но

мультипарадигмальной

методологии,

позволяет

при условии, что нет ни одного дефекта с приоритетом

говорить

об

эффективном

применении

облачных

устранения

выше

среднего.

Отсутствие

устойчивых

технологий

для реализации

проектов. Результатом

механизмов воспроизведения дефектов не позволяет в

использования описываемой методологии может стать

автоматическом

режиме

осуществлять

их

контроль,

расширение

возможностей

средств

автоматизации, а

тем самым

увеличивается

время«жизни»

дефектов,

также создание интеллектуальных баз данных.

что формирует ложное представление о трудоёмкости

исправления

подобных

инцидентов

не

позволяет

Литература

получать

корректные

сведения. Определённый

процент

дефектов,

требующих

детализации,

1. Черников Б.В. Управление качеством программного

свидетельствует, что созданное описание инцидента

обеспечения –

М.: Форум, Инфра-М, 2012. – 240 с.

оказалось

вне

понимания

разработчика

что

на

2. Проекты. – Электрон.дан. – Режим доступа:

попытку его воспроизведения было затрачено время,

http://www.radix-tools.ru/projects

снизившее вероятность своевременной сдачи проекта

3. А.О. Данилин, Г.В. Петрухнова. Формализация

или качества разработки. Под открытыми повторно

определения уровня качества программного обеспечения –

дефектами понимают инциденты активные на момент

Вестник Воронежского государственного технического

сдачи проекта, которые

ходе

тестирования

были

университета.– 2014, Т.10. 11. № 5-1, – С. 52-56.

4. А.О. Данилин, М.Д. Кол, Г.В. Петрухнова.

устранены (или должны были быть устранены),

но по

Обеспечение надёжности программных решений. Мат-лыXV

каким-либо причинам возникли вновь.

Международной науч.-методич. конф. Информатика:

Мультипарадигмальная

методология

управления ЖЦД. Текстовое описание выявленных

проблемы, методология, технологии. Воронеж, 12-13

февраля 2015 г. : в 4 т. – Воронеж, 2015. Т. 2. – С. 265-268

дефектов

породило

одну

единственную

парадигму в

Источник: https://studfile.net/preview/16566200/

Смотрите также:







Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии