В ДГТУ приступили к разработке уникальных дискретно-аналоговых фильтров
В ДГТУ приступили к разработке уникальных дискретно-аналоговых фильтров

Ученые ДГТУ создают дискретно-аналоговые фильтры (ДАФ) для цифровой обработки сигнала и адаптивных измерительных систем, существенно отличающиеся по принципу работы от зарубежных аналогов. Работа по разработке пяти концептуально новых семейств ДАФ и банка перспективных схемотехнических решений для их использования финансируется за счет гранта Российского научного фонда по проведению исследований научными группами под руководством молодых ученых.


 

Цель проекта по гранту РНФ заключается в создании и исследовании пяти новых подклассов дискретно-аналоговых фильтров (ДАФ) на переключаемых конденсаторах с широкодиапазонной независимой перестройкой основных параметров. Такое оборудование применяется в адаптивных измерительных системах для аналого-цифровой обработки сигналов во многих отраслях науки и техники, например, в приборостроении, автоматике, акустике, медицине и связи.


– Методы цифровой обработки аналогового сигнала сегодня широко используются в процессах цифровой трансформации промышленного производства, – пояснила руководитель проекта к.т.н. Дарья Денисенко. – Но в некоторых случаях они избыточны – и более перспективной становится дискретно-аналоговая обработка сигнала.

По сравнению с классическими цифровыми и аналоговыми фильтрами ДАФы имеют существенные преимущества как по габаритам и стоимости, так и по функциональности – это эффективное средство построения цепей частотной селекции и обработки аналоговых сигналов в науке и технике. На данный момент такие фильтры выпускают крупные зарубежные корпорации: Texas Instruments, Maxim, CYPRESS, Analog Devices. Ввиду внешнеполитических причин дискретно-аналоговые фильтры для отечественных производителей сегодня недоступны – в настоящее время поставки этих микросхем в Россию прекращены. 


Команда молодых ученых ДГТУ поставила перед собой задачу создать отечественные ДАФы, которые в сравнении с зарубежными аналогами будут демонстрировать расширенный функционал и более высокие показатели качества. При этом новое семейство дискретно-аналоговых фильтров не будет копировать принципы работы уже существующих ДАФов – донские ученые взяли за основу новую идеологию работы устройств. Так, проблемы перестройки амплитудно-частотных характеристик будут решаться без изменения частоты коммутации при постоянных значениях затухания полюса и коэффициента передачи.


– Предлагаемые дискретно-аналоговые фильтры будут отличаться от известных возможностью одноэлементной перестройки частоты полюса, низкой параметрической чувствительностью АЧХ и ФЧХ к разбросу частотозадающих конденсаторов, – уточняют разработчики. – При таком построении в фильтрах существенно ослабляются эффекты наложения спектра сигналов, что позволяет применять на входе и выходе ДАФов неперестраиваемые антиалайзинговые фильтры (см. справку). В классических ДАФах такое решение невозможно.

Также в рамках проекта будет создан полный банк перспективных схемотехнических решений дискретно-аналоговых фильтров с результатами компьютерного моделирования. Это позволит российским инженерам выбирать схемы при создании адаптивных измерительных систем и устройств аналогово-цифровой обработки сигналов. 


Наставником Дарьи Денисенко в работе над важным импортозамещающим проектом стал д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Информационные системы и радиотехника» ДГТУ и председатель секции вузовской науки и инноваций Совета ректоров вузов Ростовской области Николай Николаевич Прокопенко.


Справка: Необходимость перестройки антиалайзинговых фильтров возникает при широкодиапазонной перестройке системы цифровой обработки сигналов и изменении в ней частоты дискретизации.




Город

В ДГТУ приступили к разработке уникальных дискретно-аналоговых фильтров

21-09-2023 09:54

Ученые ДГТУ создают дискретно-аналоговые фильтры (ДАФ) для цифровой обработки сигнала и адаптивных измерительных систем, существенно отличающиеся по принципу работы от зарубежных аналогов. Работа по разработке пяти концептуально новых семейств ДАФ и банка перспективных схемотехнических решений для их использования финансируется за счет гранта Российского научного фонда по проведению исследований научными группами под руководством молодых ученых.


 

Цель проекта по гранту РНФ заключается в создании и исследовании пяти новых подклассов дискретно-аналоговых фильтров (ДАФ) на переключаемых конденсаторах с широкодиапазонной независимой перестройкой основных параметров. Такое оборудование применяется в адаптивных измерительных системах для аналого-цифровой обработки сигналов во многих отраслях науки и техники, например, в приборостроении, автоматике, акустике, медицине и связи.


– Методы цифровой обработки аналогового сигнала сегодня широко используются в процессах цифровой трансформации промышленного производства, – пояснила руководитель проекта к.т.н. Дарья Денисенко. – Но в некоторых случаях они избыточны – и более перспективной становится дискретно-аналоговая обработка сигнала.

По сравнению с классическими цифровыми и аналоговыми фильтрами ДАФы имеют существенные преимущества как по габаритам и стоимости, так и по функциональности – это эффективное средство построения цепей частотной селекции и обработки аналоговых сигналов в науке и технике. На данный момент такие фильтры выпускают крупные зарубежные корпорации: Texas Instruments, Maxim, CYPRESS, Analog Devices. Ввиду внешнеполитических причин дискретно-аналоговые фильтры для отечественных производителей сегодня недоступны – в настоящее время поставки этих микросхем в Россию прекращены. 


Команда молодых ученых ДГТУ поставила перед собой задачу создать отечественные ДАФы, которые в сравнении с зарубежными аналогами будут демонстрировать расширенный функционал и более высокие показатели качества. При этом новое семейство дискретно-аналоговых фильтров не будет копировать принципы работы уже существующих ДАФов – донские ученые взяли за основу новую идеологию работы устройств. Так, проблемы перестройки амплитудно-частотных характеристик будут решаться без изменения частоты коммутации при постоянных значениях затухания полюса и коэффициента передачи.


– Предлагаемые дискретно-аналоговые фильтры будут отличаться от известных возможностью одноэлементной перестройки частоты полюса, низкой параметрической чувствительностью АЧХ и ФЧХ к разбросу частотозадающих конденсаторов, – уточняют разработчики. – При таком построении в фильтрах существенно ослабляются эффекты наложения спектра сигналов, что позволяет применять на входе и выходе ДАФов неперестраиваемые антиалайзинговые фильтры (см. справку). В классических ДАФах такое решение невозможно.

Также в рамках проекта будет создан полный банк перспективных схемотехнических решений дискретно-аналоговых фильтров с результатами компьютерного моделирования. Это позволит российским инженерам выбирать схемы при создании адаптивных измерительных систем и устройств аналогово-цифровой обработки сигналов. 


Наставником Дарьи Денисенко в работе над важным импортозамещающим проектом стал д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Информационные системы и радиотехника» ДГТУ и председатель секции вузовской науки и инноваций Совета ректоров вузов Ростовской области Николай Николаевич Прокопенко.


Справка: Необходимость перестройки антиалайзинговых фильтров возникает при широкодиапазонной перестройке системы цифровой обработки сигналов и изменении в ней частоты дискретизации.



Оцените статью:
нравится0
не нравится0
00
Сообщить об ошибке!
Поделиться с друзьями:

Добавить «Privet-Rostov.ru» в список ваших источников:
У Вас есть интересная новость, фото или видео? Стали очевидцем происшествия? Звоните:
8 800 201 53 75 (Звонок по России бесплатный), Пишите: [email protected]
Новости партнеров
Последние новости
Privet-Rostov.ru » Город » В ДГТУ приступили к разработке уникальных дискретно-аналоговых фильтров