Адаптивная обработка двумерных сигналов в высокоскоростных цифровых абонентских линиях

• Автор: Калинихин, Андрей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 133 с. + Библиогр.: с. 104-112

Оглавление
Введение

1. Модель линейного тракта QAM HDSL

1.1. Структура линейного тракта двухпроводной дуплексной QAM HDSL

1.2. Код и формирование сигнала на передаче

1.3. Мешающие факторы

1.3.1. Межсимвольная интерференция соседних элементов сигнала

1.3.2. Эхо сигнал

1.3.3. Переходные влияния

1.3.4. Флуктуационные шумы

1.3.5. Временные характеристики параметров тракта передачи
1.3.6. Текущая фаза несущего колебания
1.4. Модель наблюдения для QAM HDSL
1.5. Оценка ожидаемой вероятности ошибки
Выводы
2. Структура оптимального оценивателя сигналов в дуплексных
QAM HDSL
2.1. Критерий оптимальности и решающее правило
2.2. Структура оптимального приемника дискретных сигналов
2.3. Алгоритм оптимального оценивания вектора информационных параметров
2.4. Пути упрощения алгоритма оптимальной обработки сигналов в
дуплексных QAM HDSL
Выводы
3. Алгоритмы оптимальной адаптивной обработки сигналов в регенераторах. QAM HDSL
3.1. Оптимальные параметры оценивателя QAM сигнала
3.2......Алгоритм адаптации оценивателя к постоянным параметрам тракта передачи
3.2.1.Стохастическая аппроксимация градиентного алгоритма

3.3. Экстраполяция текущей фазы принимаемого сигнала
Выводы
4. Экспериментальная проверка теоретических выводов
4.1 .Алгоритмы оптимальной адаптивной обработки сигналов в двухпроводной дуплексной QAM HDSL
4.2. Структура программы моделирования
4.3. Результаты моделирования алгоритмов на ПЭВМ
Выводы
Заключение
Литература
Приложение

Введение
В настоящее время во всех развитых странах мира принята концепция развития средств связи на базе цифровой сети интегрального обслуживания (ЦСИО) [1-7]. Она позволяет отойти от принципа построения сетей связи по виду передаваемой информации. Единая интегральная сеть обеспечит абоненту широкий выбор предоставляемых услуг (телефонная связь, служба электронной почты, передача данных, факсимильная связь и т.п.), тем самым в конечном итоге она позволяет экономить затрачиваемые средства, уменьшить капитальные вложения.
По мнению специалистов единая цифровая сеть должна строиться на основе существующей телефонной сети общего пользования, так как она на данный момент является наиболее развитой сетью связи.
Одним из ключевых вопросов в комплексе проблем, встающих при разработке ЦСИО, является обеспечение доступа пользователя к сети, то есть организация передачи любых видов информации от абонентского оборудования одного города до абонентского оборудования другого города, включая и междугородные каналы тональной частоты аналоговых систем передачи (АСП). Первые попытки практической реализации опытных участков ЦСИО показали, что наибольшее затруднение вызывает осуществление стыка , обеспечивающего сопряжение оборудования цифровых систем передачи (ЦСП) с оборудованием аналоговых систем передачи. Условие использования для организации трактов ЦСП существующих трактов АСП, объясняется рядом причин. Во-первых, доля линейных сооружений в общей стоимости сети на данный момент составляет порядка 20%. Во-вторых, срок службы проложенных кабелей довольно значителен, не менее 20 лет , и для большинства линий связи он еще не истек. Поэтому замена уже проложенных кабельных линий или даже их модернизация с целью переоборудования для работы по ним ЦСП, нецелесообразна и приведет к неоправданным затратам.
Проблема согласования аналоговых и цифровых систем передачи в литературе затрагивалась неоднократно. Большое внимание уделяется

2. Структура оптимального оценивателя сигналов в дуплексных QAM HDSL
Полученные в первой главе диссертации уравнения состояния и модель наблюдения, отражающие основные этапы преобразования сигнала в передатчике и канале связи, позволяют построить структуру оптимального приемника дискретных сигналов, минимизирующего вероятность ошибки на приеме. Следует, однако иметь в виду, что из-за неопределенности таких сопутствующих параметров, как случайная фаза, случайные эхо-сигналы, неизвестные импульсные характеристики основного тракта, тракта эхо-сигнала и трактов переходных помех, последние необходимо оценивать вместе с вектором информационных параметров. Поскольку оцениваемые параметры связаны между собой нелинейной зависимостью, то данная задача относится к классу задач оптимальной нелинейной фильтрации. Общие аспекты теории и методов оптимальной нелинейной фильтрации изложены в [28- 31, 33-35].
В данной главе структура оптимального оценивателя сигналов в QAM HDSL строится как единое устройство, состоящее из взаимоувязанных отдельных внутренних устройств. Критерием оптимальности структуры является максимум апостериорной плотности вероятностей в гауссовском приближении.
2.1. Критерий оптимальности и решающее правило
На выходе приемника QAM HDSL вместо переданного сообщения формируется его оценка *(/). Требуется выполнить такое преобразование F над y{i), чтобы оценка *(/') наилучшим образом совпадала с требуемым сообщением, т.е. чтобы ошибка оценивания s(i) = x(i)~ x(i) была минимальной.