Формирование инвариантных признаков для распознавания иероглифов на основе спектральных методов, страница 3

Анализ методов синтеза и архитектурных особенностей аппаратных средств цифровой обработки сигналов неоднократно проводился рядом авторов. В работах [22,23] предприняты попытки классифицировать архитектурные принципы построения таких устройств, однако авторы ограничились рассмотрением однопроцессорных структур без отражения тенденции их развития. Следует отметить, что традиционная однопроцессорная архитектура зачастую приводит к очень жестким временным требованиям к элементной базе. но для решения определенного класса задач подобные структуры оказываются более предпочтительными ввиду шбкости перестройки программных средств.

Наряду с созданием мощных проблемно-ориентнро-ванных машин с программным управлением в последние годы широкое распространение получили узкоспециализированные непрограммируемые однопроцессорные структуры, предназначенные прежде всего для функционирования в составе моделирующих и управляющих комплексов. Возможности развития и совершенствования системотехнических принципов построения таких процессоров цифровой обработки сигналов далеко не исчерпаны, что связано с прогрессом в области интегральной технологии и новыми методами спектрального анализа в дискретных ортогональных базисах. Перспективным направлением является исследование теоретико-числовых преобразований с использованием многозначных элементов, систем остаточных классов, знакоразряд-ных избыточных систем счисления.

Современный этап развития средств цифровой обработки сигналов характеризуется появлением новых концепций, связанных с разработкой многопроцессорных вычислителей, основу построения которых составляет переход от одного к некоторому множеству процессоров, объединенных в вычислительную среду или систему. Причем вопросы синтеза подобных вычислителей предусматривают обеспечение модульности и однородности, программного управления логической структурой [24,25,26], а уровень реализуемого параллелизма диктуется конкретной задачей и определяется в основном быстродействием и аппаратными затратами.

В плане создания сверхнадежных вычислителей цифровой обработки сигналов перспективным является использование принципов однородной среды на основе ассоциативных структур [4], что позволяет в отдельных случаях повысить быстродействие в 50—100 раз. Современные достижения теории дискретных сигналов на конечных интервалах открывают новые возможности и перспективы в развитии средств цифровой обработки сигналов, существенно расширяя область их применения. Так, в работах [28,17,18] рассмотрены вопросы создания устройств, реализующих методы обобщенной спектральной обработки.

Теория синтеза алгоритмических и аппаратных средств цифровой обработки сигналов в настоящее время только сформируется как отдельное научное направление [22— 23J. Принципы аппаратной реализации разнородны по своему характеру и плохо поддаются формализации, поскольку назначение, а следовательно, и способ реализации существенно зависят от многих параметров (числа источников обрабатываемых процессов, частоты дискретизации, форматов данных, способов ввода — выкода и т. д.). Кроме того, способы аппаратной реализации находятся в сильной зависимости от используемых схемных и структурных компонентов. В работах [22,17] предпринимались попытки в некоторой степени обобщить накопленный опыт проектирования средств цифровой обработки сигналов. Тем не менее вопросы синтеза алгоритмических и аппаратных средств в значительной мере отстают от теоретических исследований, что объясняется прежде всего интенсивным развитием методов обработки сигналов. Полученные теоретические результаты уже позволяют с единых позиций оценить и проанализировать накопленный опыт в проектировании и создании специализированных процессоров обработки сигналов в традиционном базисе дискретных экспоненциальных функций (ДЗФ), а также определить возможные направления развития теории и прикладных исследований. Так. в работах [30,17] установлен подход к синтезу алгоритмов быстрого преобразования Фурье (БПФ), в исследованиях [29,31,16,18] предложены различные решения к формализации задачи синтеза средств обработки в других базисах.