Методы измерения параметров эхо-сигналов в коммутируемых каналах передачи данных

• Автор: Захаренков, Виктор Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.13, 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 184 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ проблемы измерения параметров эхосигналов и обзор методов решения возникающих при этом задач

1.1. Вводные замечания

1.2. Проблема измерения параметров эхосигналов, возникающих при дуплексной передаче данных по двухпроводным абонентским линиям.

1.3. Методы измерения импульсной реакции и частотных характеристик каналов связи

1.4. Методы оценки ухода частоты несущего колебания в сигнале дальнего эха.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Теоретическое обоснование метода измерения параметров импульсных реакций трактов возникновения эхосигналов.

2.1. Вводные замечания.

2.2. Круговой корреляционный метод измерения импульсной реакции .

2.3. Синтез действительной периодической тестовой последовательности с идеальной автокорреляционной функцией.
2.4. Оценка объма выборки, обеспечивающего необходимые доверительные интервал и вероятность, при измерении среднеквадратического значения шума канала
Выводы по главе 2
Глава 3 . Разработка и теоретическое обоснование метода измерения сдвига частоты несущей в сигнале дальнего эха с применением цифровых систем фазовой синхронизации.
3.1. Вводные замечания.
3.2. Выделение гармоники дальнего эха из отклика тракта
формирования эхосигналов на гармонический тестовый сигнал
3.3. Применение ЦСФС для измерения сдвига частоты гармонического сигнала на фоне шума.
3.3.1. Математические модели ЦСФС с аналогоцифровым преобразованием до петли ФАПЧ.
3.3.1.1. Общие положения.
3.3.1.2. Анализ возможных вариантов реализации элементов ЦСФС и построение ее обобщенной модели
3.3.1.3. Математические модели ЦСФС первого и второго порядков
3.3.1.4. Анализ асимптотической устойчивости ЦСФС первого
и второго порядков
3.3.1.5. Измерение сдвига частоты гармонического сигнала на
фоне шума. Ю
Выводы по главе 3.
Глава 4. Практическая реализация методов измерения эхосигналов.
4.1. Вводные замечания
4.2. Измеритель первичной информации о параметрах эхосигналов.
4.3. Обработка первичной информации.
4.4. Результаты эксперимента
4.5. Метод быстрой инициализации эхокомпенсатора дуплексных модемов.
Выводы по главе 4.
Заключение.
Список литературы


Эффективная разработка УПС, предназначенных для работы по отечественным каналам, так же, как и адаптация импортных модемов к российским условиям, невозможны без наличия объективной информации о параметрах каналов. В частности, при организации дуплексной передачи данных по коммутируемым двухпроводным каналам телефонной сети общего пользования особую важность приобретает упоминавшаяся в разделе “Введение” проблема компенсации эхо-сигналов (ЭС). Вместе с тем, данные о характеристиках ЭС, возникающих в российских каналах, в литературе и нормативной документации отсутствуют. В публикациях зарубежных авторов приводятся параметры сигналов эха, имеющих место в международных спутниковых и кабельных каналах []. Однако качество отечественной телефонной сети общего пользования (особенно на внутризоновой сети) зачастую не соответствует международным стандартам [1]. Кроме того, разработчикам модемов интересна информация о параметрах ЭС, возникающих на трассах небольшой протяжённости, поскольку в этом случае возможно перекрытие сигналов ближнего и дальнего эха []. Отмеченные обстоятельства обуславливают актуальность экспериментальной оценки статистических параметров ЭС в региональных российских каналах. Ввиду особенностей структуры сигналов эха осуществление такого эксперимента представляет сложную научно-техническую задачу. В настоящей главе конкретизируется постановка данной проблемы, производится обзор известных методов решения возникающих при этом задач. Упрощенная структурная схема коммутируемого абонентского телефонного канала, используемого для передачи данных, изображена на рис. Рис. Центральная часть схемы представляет 4-х проводный участок, соответствующий междугородним магистральным или внутризональным каналам с разделенными направлениями передачи и приема. С каждой стороны посредством дифференциальных систем ДС2 и ДСЗ эта часть сопрягается с двухпроводными участками тракта, представляющими собой коммутируемые городские абонентские линии. Сопряжение последних непосредственно с передатчиком и приемником сигнала данных осуществляется с помощью дифференциальных систем ДС1 и ДС4. Ввиду полной симметрии схемы относительно обоих её окончаний механизм возникновения ЭС будем рассматривать применительно к модему, расположенному слева. При идеальной сбалансированности всех дифференциальных систем путь прохождения сигнала, передаваемого слева направо, в обозначениях, принятых на рис. Однако в силу априорной неопределенности затухания двухпроводных участков 3-4 и 9- случайным образом коммутируемых городских абонентских линий точная балансировка дифференциальных систем оказывается принципиально невозможной, вследствие чего развязка направлений передачи и приема при сопряжении четырех- и двухпроводного участков канала является неполной. В результате в точке 2 рассматриваемой схемы помимо полезного сигнала, переданного из точки , появляются эхо-сигналы, обусловленные прохождением информации из собственного тракта передачи в тракт приема. Различают сигналы ближнего и дальнего эха (соответственно БЭ и ДЭ). Тракт возникновения сигнала БЭ является наиболее коротким: 1-2; путь, проходимый сигналом первого ДЭ, выглядит так: 1-3-4-5-7-8-6-4-3-2. ДЭ, однако, эти сигналы обычно настолько малы, что не имеют практического значения. Присутствие в тракте формирования ДЭ каналообразующей аппаратуры, осуществляющей преобразование спектров сигналов, обуславливает возможность изменения частоты несущего колебания в сигнале ДЭ по отношению к ее номинальному значению, имеющему место в передаваемом сигнале данных. Механизм возникновения этого эффекта проследим, рассматривая тракт возникновения ДЭ в схеме рис. При формировании линейного сигнала на передаче (в точке 5 на рис. М и несущего колебания с частотой /м спектр исходного сигнала переносится в область верхних частот. В месте приёма четырёхпроводного тракта (точка 7 на рис. ДМ' и колебания с частотой /дМ осуществляется обратное преобразование спектра. В результате спектр демодулированного сигнала оказывается смещённым на величину A/j = /м - по отношению к исходному.