Stochastyczne komparatory bezpieczne dla systemów sterowania ruchem kolejowym

• Autorzy: Kawalec P.

Warianty tytułu

EN

Safe stochastic comparators for railway control systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono sprzętową realizację komparatorów stochastycznych, porównujących niezależne losowe ciągi binarne. Wykorzystując skokową funkcję Heaviside’a, oraz stochastyczne układy mnożąco-sumujące, opracowano strukturę komparatora. Dla zapewnienia maksymalnej szybkości działania komparatora zastosowano elementy cyfrowe oraz rejestry przesuwające. Przeprowadzono syntezę komparatora w układach FPGA oraz przeprowadzono badanie prototypu, uzyskując wysoką szybkość działania, oraz pewność realizacji funkcji skokowej.

EN

The article presents hardware implementation of stochastic comparators which compare independent random binary sequences. The structure of comparator has been designed by applying Heaviside step function and stochastic multiply-adder circuits. In order to ensure maximum speed of comparator operation, digital elements have been applied as well as shift registers. Comparator synthesis has been conducted in FPGA devices and examination of the prototype has been performed achieving high operational speed and certainty of step function implementation.

Słowa kluczowe

PL

komparator stochastyczny; bezpieczeństwo sterowania ruchem kolejowym

EN

stochastic comparator; safety of rail traffic control

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 20, nr 10
• Strony: 1597--1603, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Kawalec P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

Bibliografia

• 1. Bobrowski D.: Probabilistyka w zastosowaniach technicznych. WNT, Warszawa, 1986.
• 2. Brown B.D., Card H.C. Stochastic neural computation I: Computational elements. IEEE Transactions on computers, vol. 50, No.9, 2001, pp. 891-905.
• 3. Bubnicki Z.: Teoria i algorytmy sterowania. PWN, Warszawa, 2005.
• 4. Dąbrowa Bajon M.: Podstawy sterowania ruchem kolejowym. Funkcje, wymagania, zarys techniki. wyd. 2 popr., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2007.
• 5. Fiodorov R.F., Jakovlev V.V., Dobris G.V.: Stochasticzieskije prieobrazovatieli informacji. Maszinostrojenije, Leningrad, 1978.
• 6. Gaines B.R.: Stochastic computing systems. Advances in Information Systems Science, New York, 1969, pp. 37-172.
• 7. Kawalec P.: Badanie stochastycznych przetworników informacji i ich implementacja w programowalne struktury logiczne FPGA. Sprawozdanie z grantu JM Rektora PW, Wydział Transportu PW, Warszawa, 2001.
• 8. Kawalec P., Firląg K.: Reliability analysis of specialized traffic control devices. Archives of Transport, Quarterly, Polish Academy of Sciences, volume 19, iss. 1-2, Warsaw 2007, p. 75-82.
• 9. Mansinghka V., Jonas E., Tenenbaum J.: Stochastic digital circuits for probabilistic interference. Report MIT CSAIL-TR-2008-069, Cambridge, 2008.
• 10. Sapożnikov V.V. (red.): Mietody postrojenija biezopasnych mikroelektronnych system żielieznodorożnoj avtomatiki. Transport, Moskwa, 1995.
• 11. US Patent 5412587: Pseudorandom stochastic data processing. US Patent Issued on May 2, 1995.
• 12. von Neumann J.: Probabilistic logic and the synthesis of reliable organisms from unreliable components, in automata studies. Princeton University Press, Princeton, New York, 1956, pp. 43-98.
• 13. Zemanian A.H.: Teoria dystrybucji i analiza transformat. PWN, Warszawa, 1969.
• 14. Zhang D., Li H., Foo S. Y.: A simplified FPGA implementation of neural network algorithms integrated with stochastic theory for power electronics applications. IEEEIECON, 2005, pp.1018-1023.