АРХІТЕКТУРА ФАЗОВО-ЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСОРА ДЛЯ ОБРОБКИ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИГНАЛІВ У РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ - Наукові конференції
Головна
UA PL EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

АРХІТЕКТУРА ФАЗОВО-ЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСОРА ДЛЯ ОБРОБКИ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИГНАЛІВ У РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ

30.04.2025 18:37

[3. Технічні науки]

Автор: Капличний Олег Сергійович, Вінницький національний технічний університет, м.Вінниця


ORCID 0009-0001-7464-4517 Капличний О.С.

Анотація

Розглянуто концептуальні підходи до побудови спеціалізованих процесорів для обробки телекомунікаційних сигналів у реальному часі на основі фазово-логічної обробки. Використання імпульсного представлення інформації у поєднанні з фазовими зсувами демонструє потенціал для підвищення швидкодії, завадостійкості та енергоефективності обчислювальних систем. Зроблено огляд сучасних підходів і визначено перспективи впровадження у бездротових телекомунікаційних системах.

Ключові слова: фазово-логічний процесор, імпульсна логіка, телекомунікації, реальний час, енергоефективність, архітектура.

Вступ

З розвитком телекомунікацій зростає потреба у нових методах обробки сигналів із високою швидкістю, точністю та мінімальним енергоспоживанням. Сучасні бездротові системи вимагають реальної обробки великих обсягів даних [1]. Перспективним рішенням є використання фазово-логічних елементів для ефективної обробки імпульсних сигналів [2].

Фазово-логічний підхід в обробці інформації, заснований на представленні даних через фазові зміни, відкриває нові можливості для створення енергозберігаючих та швидкодійних систем [3]. Такий підхід дозволяє не тільки підвищити завадостійкість та адаптивність до змін умов передачі сигналів, а й забезпечити більш ефективну інтеграцію з сучасними нейроподібними обчислювальними системами, що активно розвиваються [4].

Однак, незважаючи на значний потенціал, дослідження в цій області потребують детальнішого розгляду, оскільки існуючі рішення часто мають обмеження щодо гнучкості в умовах реального часу [5]. Для створення ефективних архітектур необхідно подолати існуючі технічні бар'єри, пов’язані з оптимізацією обробки даних у реальному часі та мінімізацією енергоспоживання при високих вимогах до швидкодії [6].

У цьому контексті важливим є вивчення можливостей застосування фазово-логічних елементів у побудові спеціалізованих процесорів, що здатні забезпечити не лише високу ефективність, але й адаптивність до змінюваних умов у реальних комунікаційних системах [7].

Результати дослідження

У процесі дослідження було виконано всебічний аналіз застосування фазово-логічних елементів для обробки сигналів у реальному часі в контексті сучасних телекомунікаційних систем. З огляду на важливість ефективної обробки даних у бездротових мережах, що постійно розвиваються, застосування фазово-логічних елементів дозволяє досягти значного покращення енергоефективності та швидкодії в порівнянні з традиційними методами. Це обумовлено здатністю таких елементів адаптуватися до змінюваних умов каналу, що особливо важливо для підтримки стабільного зв'язку в умовах високої динаміки, характерних для бездротових мереж наступних поколінь, таких як 5G та 6G [1].

Традиційні методи обробки сигналів, зокрема швидке перетворення Фур'є (FFT) та цифрові фільтри, мають обмеження, які проявляються в низькій швидкості обробки великих обсягів даних та недостатній адаптивності до змін умов каналу [2]. Водночас застосування фазово-логічних елементів дозволяє значно підвищити стійкість до завад і зменшити споживання енергії, що робить ці елементи привабливими для використання в умовах бездротових технологій [3].

Аналіз показує, що використання фазово-логічних елементів сприяє підвищенню стійкості систем до впливу зовнішніх завад, що є важливим для безперебійної роботи телекомунікаційних систем. Крім того, завдяки здатності до швидкої адаптації до умов каналу, цей підхід дозволяє значно поліпшити ефективність систем передачі даних, зокрема у випадку складних радіочастотних умов. Важливим аспектом є також те, що застосування фазово-логічних елементів дозволяє значно зменшити енергоспоживання, що є критичним для мобільних пристроїв, особливо в контексті необхідності тривалого функціонування при обмежених ресурсах енергії .

В порівнянні з традиційними методами, фазово-логічні елементи забезпечують високу швидкість обробки сигналів, що особливо важливо для систем, що працюють в реальному часі, де затримки в обробці можуть призвести до значного погіршення якості зв'язку. Використання фазових змін дозволяє значно збільшити пропускну здатність без значних затрат енергії, що робить ці елементи важливими для розробки високопродуктивних телекомунікаційних систем [6].

Проте, незважаючи на всі переваги, застосування фазово-логічних елементів в реальних системах обробки сигналів потребує подолання низки технічних та інженерних труднощів. Однією з основних проблем є необхідність інтеграції цих елементів у складні апаратні платформи, що забезпечують високий рівень надійності та ефективності роботи в умовах різноманітних каналів зв'язку [7]. Крім того, важливим завданням є розробка нових методів для оптимізації їх роботи в умовах постійно змінюваних параметрів мережі.

Використання фазово-логічних елементів у поєднанні з нейроподібними системами відкриває нові можливості для створення адаптивних обчислювальних архітектур. Це дозволяє досягти високої ефективності обробки сигналів і підвищити надійність телекомунікаційних систем за рахунок здатності таких елементів до самонавчання і адаптації в реальному часі [5].

Таким чином, застосування фазово-логічних елементів у обробці сигналів є перспективним напрямом для створення ефективних і енергозберігаючих телекомунікаційних систем. Однак для реалізації цього потенціалу необхідно вирішити низку технічних задач, зокрема щодо інтеграції таких елементів в існуючі системи та вдосконалення апаратних засобів [7].

Висновки

Під час дослідження було виявлено, що застосування фазово-логічних елементів у системах обробки сигналів для телекомунікацій відкриває нові можливості для підвищення ефективності, надійності та енергозбереження таких систем. Це особливо важливо в умовах постійного зростання обсягів даних, які передаються через бездротові мережі, а також у контексті розвитку 5G та 6G технологій. Фазово-логічні елементи забезпечують високу адаптивність до змін умов каналу, що дозволяє зменшити вплив завад і покращити якість зв'язку.

Аналіз показав, що використання таких елементів сприяє значному підвищенню стійкості систем до зовнішніх завад і дозволяє оптимізувати енергоспоживання в мобільних пристроях, що є критичним для досягнення ефективної роботи в умовах обмежених ресурсів енергії. Крім того, методи фазово-логічних елементів дають змогу зменшити затримки в обробці сигналів, що особливо важливо для систем, що працюють у реальному часі.

Однак, незважаючи на численні переваги, є й технічні труднощі, пов'язані з інтеграцією таких елементів у сучасні апаратні платформи. Ці проблеми потребують подальших досліджень і вдосконалення методів інтеграції для забезпечення високої надійності та ефективності роботи в реальних умовах.

Перспективи подальших досліджень включають розвиток нових методів оптимізації роботи фазово-логічних елементів в умовах змінних параметрів каналу, а також розробку адаптивних алгоритмів для підвищення ефективності телекомунікаційних систем на основі цих елементів.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Андрійчук, О. М., & Іванов, В. О. (2018). Теоретичні основи обробки сигналів у реальному часі для бездротових телекомунікацій. Журнал телекомунікаційних технологій, 25(3), 32–42.

2. Петров, Ю. І. (2017). Фазово-логічні елементи в обробці телекомунікаційних сигналів. Телекомунікаційні системи та технології, 34(1), 16–22.

3. Демченко, В. С., & Голубєв, В. О. (2020). Енергозберігаючі системи обробки даних у телекомунікаціях. Сучасні інженерні рішення, 41(2), 98–104.

4. Томашевський, М. Л. (2019). Нейроподібні обчислювальні системи у телекомунікаціях: перспективи розвитку. Інженерія та технології телекомунікацій, 18(2), 57–61.

5.  Кузьмін, В. О., & Савченко, А. П. (2021). Проблеми інтеграції фазово-логічних елементів в сучасні обчислювальні архітектури. Журнал з автоматизації та робототехніки, 30(1), 45–50.

6. Чередник, П. В., & Литвиненко, М. П. (2022). Оптимізація обробки даних у реальному часі: проблеми та перспективи. Технології інформаційних систем, 17(3), 102–110.

7. Петренко, Д. М. (2023). Адаптивність фазово-логічних процесорів у телекомунікаційних системах. Міжнародний журнал інженерних досліджень, 8(4), 201–210.

_______________________________________________

Науковий керівник: Савицький Антон Юрійович, кандидат технічних наук, доцент кафедри радіоелектронних технологій і систем, Вінницький національний технічний університет

Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2025

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення