See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8905
ETF8905 (ETF8905) "Adaptiivselt ülevõendatud ja moduleeritud signaalide muundamise ja töötlemise algoritmide uurimine (1.01.2011−31.12.2013)", Olev Märtens, Tallinna Tehnikaülikool, Infotehnoloogia teaduskond.
ETF8905
Adaptiivselt ülevõendatud ja moduleeritud signaalide muundamise ja töötlemise algoritmide uurimine
Research of the adaptively oversampled and modulated conversion and processing algorithms of signals
1.01.2011
31.12.2013
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.7. Info- ja kommunikatsioonitehnoloogiaT121 Signaalitöötlus 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.201111 040,00 EUR
01.01.2012−31.12.201211 040,00 EUR
01.01.2013−31.12.201311 040,00 EUR
33 120,00 EUR

Uurimisprojektis (2011-2013) on kavas uurida, täiustada ja luua uudseid signaalide muundamise (mh analoog-digitaal ja digitaal-analoog muundamise, aga mitte ainult) ja töötluse (näiteks Fourier ja lainekestega teisenduste, filtreerimise jmt ülesannete jaoks) algoritme, üle-võendatud ja moduleeritud esitusega signaalide kasutamisega, selleks et oleks võimalik oluliselt vähendada riistvara keerukust (bittide arvu) samaaegselt parendades signaalitöötluse eraldusvõimet ja võimekust. Teostades lisatud ülevõendamist ja modulatsiooni nutikal ja adaptiivsel viisil, sõltuvalt reaalsetest dünaamilistest signaalidest ning nende vajalikust ning mõistlikust esitusest on võimalik leida täiesti-või üsna optimaalne lahendus riistvara keerukusele ning lahenduse võimekusele. Lahenduste ja algoritmide lihtsustamine omab erakordselt suurt tähtsust reaalsetes kantavates ja mobiilsetes (tänapäeval tihti piiratud patarei- või muu „säästutoitega“) seadmetes. Samuti on "lihtsustatud" lahendustel vähem mõõte-(muundamise-)vigade allikaid ja nad annavad seetõttu oluliselt parema täpsuse ning võimadavad luua hinnalt soodsaid, töökindlaid, väikse voolutarbe ja suure funktsionaalsusega kiipe. Algoritmide lähtepunktideks on impulss-laius-modulatsioon, pulss-kood-modulatsioon, pinge-aeg ja aeg-pinge muundamised, delta-sigma modulatsioon, signaali ülevõendamine ja detsimeerimine, interpoleerimine, spetsiaalse optimaalse müra lisamine signaalile ja vastav müra spektri vormimine. Taoline paljubitiliste signaalide ja teisenduste esitamine „vähebitiliste“ laiaribaliste signaalide täpseks esitamiseks ja töötluseks on saanud võimalikuks seoses sellega, et 1)digitaaltehnika taktsagedus on tõusnud tänapäeval MHz-dest sadade MHz-deni ja kõrgemalegi (seega ajaline eraldusvõime ulatub 1 ns suurusjärku), võimaldades oluliselt üle-võendatud signaalitöötlust ning vastavat bittide arvu vähendamist. 2)Veelgi enam, üha rohkem kasutatakse digitaalskeemides taktsageduse perioodist oluliselt väiksemate programmeeritavate viidete tekitamist ja mõõtmist (kuni pikosekunditeni). Tihti sisaldavad taolised skeemid ka nende viidete automaatset kalibreerimist taktsageduse suhtes või siis on viimane lahendamist vajav väljakutse. Rakenduste osas peetakse silmas bio-signaalide mõõtmist ja töötlust ning elektri- ja elektroonikaahelate analüsaatoreid, samuti muid rakendusi (raadioelektroonikas, sides, pilditöötluses), aga samuti pöörisvooludega materjalide omaduste mõõtmist.
The research project (2011-2013) is planned for investigation and development of signal conversion ( including, but not limited by analog-to-digital and digital-to-analog converters) and processing ( Fourier, wavelet and other transforms, filtering etc ) algorithms by using of oversampled and modulated representation of signals- for having solutions with significantly reduced number of bits at improved resolution and performance. Making added oversampling and modulation smart and adaptive to signals allow, according to actual signals and needed representation have optimal or near-optimally hardware complexity and improved performance of the algorithms under existing limitations. Simplification of the hardware part of solutions and algorithms is vitally important, especially for wearable, and mobile devices (limited by battery or some other „harvested“ energy), making the final technical solution cheaper, smaller, and, last but not least, more energy- and cost-efficient. The "simplified" solutions have also smaller count of sources of inaccuracies, giving also so evidently better performance. The starting points for the algorithms are ideas of pulse-width-modulation, pulse-code-modulation, time-to-voltage and voltage-to-time conversions, delta-sigma modulation, over-sampling and decimation, interpolation, adding of optimum noise to signals and corresponding noise shaping. Wide use of oversampled conversions and transformations has become possible today for wide-band and precise representation and processing of signals due to latest advances in digital electronics: 1)clock frequencies of digital electronics have been increased up to hundreds of MHz or even higher (up to order of 1 GHz), enabling so significantly over-sampled signal processing for wide-band signals 2)further more, often digital circuits and processors include means for programmable very small time delays (in order of picoseconds - from some to one hundred picoseconds). Often such circuits include means for precise calibration of such delays. Or vice versus, solving of calibration problems can be a real challenge of designing of precise and robust mixed-electronics circuits. Main applications: measurement and processing of bio-signals, analyzers of electrical and electronics networks and circuits. Also other application areas as e.g. radio-electronics, communications, image processing, but also eddy current based measurement of properties of materials are considered in this research.