Найти

Результаты поиска

• АЛГОРИТМ ПОТОКОВОЙ КОМПРЕССИИ ДАННЫХ С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАУЧНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

  А.А. Чусов , М.А. Копаева

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Представлен оригинальный алгоритм и метод реализации однопроходной компрессии
  потока числовых данных с плавающей запятой. Целью работы является разработка и фор-
  мализация алгоритмического метода однопроходной потоковой компрессии числовых значе-
  ний с плавающей запятой, обеспечивающего высокую оперативность кодирования и декоди-
  рования, поскольку практика применения для этого существующих реализаций показывает их
  недостаточную оперативность, неприемлемую ресурсоемкость, низкую применимость для
  потоковой обработки большого объема данных с плавающей запятой в реальном времени.
  Для достижения этой цели были решены следующие задачи. Описана математическая мо-
  дель и алгоритм компрессии потока скалярных числовых значений с плавающей запятой, а
  также результаты проведенного экспериментального исследования созданного метода реа-
  лизации компрессии структур одномерных и двумерных научных данных. Модель опирается
  на распространенный метод реализации расширенного множества действительных чисел,
  отображаемых на числа с плавающей запятой двойной точности, представление которых
  регламентировано форматом binary_64 стандарта IEEE-754. Алгоритм может быть ис-
  пользован в составе распределенных высокопроизводительных информационных систем
  обеспечения научных экспериментов для реализации задач, критичных к производительностиопераций ввода-вывода и инфокоммуникационного обмена данными. Производительность и
  применимость алгоритма в реализациях потоковой обработки данных обусловлены его одно-
  проходным поведением, относительно низкими требованиями к априорно известному и фик-
  сированному размеру истории, на основе которой построена работа предиктора алгоритма
  компрессии. Действительно, полученные результаты показывают сравнимую с более ресур-
  соемкими универсальными кодерами результативность компрессии при значительном росте
  оперативности. При синхронизации параметров компрессии и декомпрессии векторных дан-
  ных в предположении взаимной корреляции магнитуд скаляров одного измерения, возможно
  применение параллелизма класса ОКМД (одна команда-множество данных) для дальнейшего
  увеличения производительности предиктора (а следовательно, компрессии и декомпрессии),
  если реализующее устройство обладает возможностью обращения к изменяемой памяти,
  реализующей историю, на основе сдвиговых значений, формируемых параллельно или вектор-
  но, например, с помощью инструкций класса VGATHER микропроцессоров Intel. Реализация
  алгоритма внедрена авторами в параллельно-распределенную систему моделирования волно-
  вых полей с целью снижения издержек, обусловленных операциями ввода-вывода при взаимо-
  действии системы узлов через вычислительную сеть. Экспериментально показана более вы-
  сокая оперативность компрессии при сравнимой результативности универсальных много-
  проходных кодеров RAR, ZIP и 7Z.

• РАЗРАБОТКА АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ OFDM ДЛЯ ТРОПОСФЕРНОГО И РАДИОРЕЛЕЙНОГО КАНАЛА

  П.В. Луферчик , А.А. Комаров , П.В. Штро , А.Н. Конев

  2022-11-01

  Аннотация ▼

  Известно, что при передаче данных в системах радиорелейной и тропосферной связи
  может возникать межсимвольная интерференция. Наличие многолучевого распростране-
  ния, частотно-селективных замираний и крайней нестабильности в тропосферном и ра-
  диорелейном канале существенно понижает энергетическую эффективность системы
  связи в целом. Целью работы было добиться увеличения эффективности использования
  канала для радиорелейной и тропосферной связи путем использования OFDM (orthogonal
  frequency-division multiplexing – мультиплексирование с ортогональным частотным разде-
  лением каналов) сигналов в системе с использованием адаптивного кодирования и модуля-
  ции. В ходе выполнения реализованы модели модулятора и демодулятора OFDM сигнала.
  При использовании различных сигнально кодовых конструкций в различных условиях приё-
  ма/передачи возможно достигать оптимального использования частотного и энергетиче-
  ского ресурса, создавать системы адаптирующиеся под условия распространения сигнала.
  Для реализации данного механизма в передаваемые служебные данные было внедрено слу-
  жебное поле, содержащее в себе информацию об используемой кодовой скорости, типе
  модуляции и глубине перемежения. Данный подход позволяет оптимизировать использова-
  ние энергетического и частотного ресурса. В совокупности с использованием алгоритмов
  оценки качества канала возникает возможность динамически изменять сигнально-
  кодовую конструкцию при изменении условий приёма. Регулировкой глубины перемежения
  возможно оптимизировать пороговое отношение С/Ш или величину задержки информации
  в канале в зависимости от требований к системе. Использование адаптивного выбора ко-
  довой скорости и модуляции позволит более эффективно использовать ресурс канала при
  постоянном изменении его состояния. Полученные результаты позволят значительно по-
  высить энергетическую эффективность режима OFDM, приведут к устойчивой связи в
  нестационарных каналах и увеличению пропускной способности.