Календарный график прохождения практики.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Даты	Объект практики	Краткое содержание выполненной работы
с 01.02.16 по 07.02.16	Анализ рынка.	Исследование существующих отечественных разработок в области цифровой обработки радиолокационных сигналов: проекты «ДУЭТ» и «СОЛО».
с 08.02.16 по 14.02.16	Параллельные вычислительные системы.	Изучение принципов построения параллельных вычислительных систем, изучение интерфейсов передачи данных.
с 15.02.16 по 21.02.16	Программные инструменты разработчика РЭС.	Изучение работы с программными комплексами для разработки и проектирования РЭС: Microsoft Visio, Altium Designer, Polar Instruments SI9000.
с 22.02.16 по 29.02.16	Элементная база	Изучение ЦСП, ПЛИС и других компонент для проектируемого модуля.
с 01.03.16 по 07.03.16	Разработка структурной схемы.	Разработка структурной схемы высокопроизводительного модуля цифровой обработки радиолокационных сигналов.
с 08.03.16 по 13.03.16	Проектирование монтажной платы.	Изучение основных принципов, используемых при проектировании и разводке монтажной платы цифрового радиоэлектронного устройства, работающего на высокой частоте.

2. Характеристика организации.

В состав НГТУ им. Р. Е. Алексеева входят институты:

· Институт транспортных систем (ИТС)

· Институт промышленных
технологий машиностроения (ИПТМ)

· Институт радиоэлектроники
и информационных технологий (ИРИТ)

· Институт ядерной энергетики
и технической физики (ИЯЭиТФ)

· Образовательно-научный институт
электроэнергетики (ИНЭЛ)

· Институт экономики и управления

· Институт физико-химических технологий и материаловедения (ИФХТиМ)

· Арзамасский политехнический институт

· Дзержинский политехнический институт

Каждый институт имеет определенный набор направлений своей деятельности и в свою очередь подразделяется на несколько кафедр, каждая из которых придерживается определенного направления.

«Институт радиоэлектроники и информационных технологий» состоит из следующих кафедр:

· Вычислительные системы и технологии

· Графические информационные системы

· Информатика и системы управления

· Информационные радиосистемы

· Компьютерные технологии в проектировании и производстве

· Прикладная математика

· Техника радиосвязи и телевидения

· Электроника и сети ЭВМ

Директором института является кандидат технических наук, профессор Баранов Василий Григорьевич.

Преддипломная практика проводилась на кафедре «Информационные радиосистемы». Данная кафедра не имеет структурных подразделений. На кафедре ведется подготовка студентов по направлению «Радиотехника» и по специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы». Основными направлениями научной деятельности кафедры являются:

· методы, алгоритмы и аппаратно-программные средства обработки сигналов в системах радиолокации и радиосвязи;

· микропроцессорные системы обработки сигналов;

· программное обеспечение аппаратных комплексов цифровой обработки сигналов;

· просветные радиолокационные системы и комплексы;

· сверхширокополосные системы подповерхностного зондирования;

· методы обработки информации в многоканальных системах радиосвязи;

· статистическая обработка информации и прогнозирование.

Заведующий кафедрой «Информационные радиосистемы» профессор Рындык Александр Георгиевич.

Организация работы в процессе практики.

В начале преддипломной практики была выбрана тема (предварительная) дипломного проекта, составлен план практики, поставлены цели и сформулировано предварительное техническое задание.

Во время прохождения практики проходили консультирования со специалистами, занимающимися разработкой системы цифровой обработки радиосигналов. Консультации с руководителем и другими специалистами проводились в конце рабочего дня. В остальное время выполнялась самостоятельная работа по задачам, поставленным руководителем.

Описание выполненной работы по разделам программы практики.

Изучены структурные схемы существующих в России систем цифровой обработки радиолокационных сигналов: «ДУЭТ» и «СОЛО». Это необходимо делать для обобщения существующего опыта в производстве продуктов аналогичного назначения, изучения методов построения систем и выявления их недостатков.

Система «ДУЭТ» обладает относительно сложной структурой модуля обработки сигналов. Сложность выражается в двух стадийной обработке сигналов поступающих от ФАР: цифровая обработка на ПЛИС, которую можно сконфигурировать для оптимизации выполнения некоторых расчетов, и цифровая обработка на ЦСП, который является многофункциональным устройством ЦОС, расширяя возможности системы. Такой принцип построения вычислений может дать некоторый прирост производительности, но при этом сильно возрастает сложность системы, что приводит к увеличению ее себестоимости и усложнении процедуры модернизации.

Система «СОЛО» так же обладает сложной структурой модуля цифровой обработки. В пределах каждого модуля используется несколько сигнальных шин: шина подачи входных данных, внутренняя шина данных модуля, внешний высокоскоростной интерфейс загрузки программ и опроса системы. К внутренней шине данных подсоединена общая оперативная память модуля. Такой принцип организации приводит к формированию простоев в работе ЦСП в составе модуля, связанных с занятостью шины данных модуля. Наличие большого количества информационных шин с общим доступом требует введения в схему дополнительных устройств – контроллеров шин, а так же буферизации данных.

После изучения аналогов возникла необходимость в более детальном изучении методов построения параллельных вычислительных систем, их структур и методов обработки данных. Были изучены также два метода организации управления вычислительным процессом в параллельных вычислительных системах: Flow control (управляющий поток) и Dataflow (управление потоком данных. Для реализации параллельной вычислительной системы цифровой обработки сигналов наиболее эффективной оказалась модель Dataflow – модель системы, управляемой потоком данных. После изучения этих данных потребовалось разработать функциональную схему, способную эффективно решать поставленные задачи.

Для построения функциональной схемы разрабатываемой системы было необходимо построить несколько графов, описывающих возможные методы решения задач цифровой обработки радиолокационных сигналов. На основе построенных графов были выделены основные функциональные блоки проектируемой вычислительной системы и построена функциональная схема.

Для дальнейшего проектирования системы возникла необходимость выбора элементной базы и способа передачи данных между элементами системы. Для этого были изучены продукты отечественных и зарубежных технологий цифровой обработки сигналов и, исходя из широты спектра решаемых задач в радиолокации, был выбран высокопроизводительный ЦСП отечественного производства. Реализовать работу диспетчера было решено на основе ПЛИС, так как при необходимости в любой момент можно скорректировать логику работы диспетчера, запрограммировав ПЛИС заново. Из-за явного выделения в структуре диспетчера отдельных функциональных узлов и благодаря широкой номенклатуре поддерживаемых протоколов обмена данными было решено использовать ПЛИС семейства Stratix, поддерживающих модульную маршрутизацию.

Для выбора интерфейса обмена данными были рассмотрены следующие конкурирующие высокоскоростные интерфейсы: RapidIO, HyperTransport, Infiniband и PCI Express. Среди них был выбран интерфейс RapidIO, поддерживаемый на аппаратном уровне выбранным ЦСП и ПЛИС семейства Stratix. На базе интерфейса RapidIO оказалось удобно реализовывать концепцию Dataflow работы вычислительной системы, кроме того она разрабатывалась специально для построения систем ЦОС.

Основываясь на построенной функциональной схеме и на техническом задании, с учетом выбранной элементной базой и изученными интерфейсами передачи данных, было сформировано несколько структурных схем вычислительного модуля ЦОС. В качестве рабочего варианта схемы выбор пал на систему с распределенной оперативной и flash-памятью.

На основе проведенной работы было составлено технико-экономическое обоснование дипломного проекта.

Для получения практических знаний, необходимых для дальнейшей работы над дипломным проектом, проведено знакомство с программными продуктами, используемыми для разработки РЭС: Microsoft Visio; Altium Designer; Si9000e Polar Instruments.

12 Следующая ⇒