Методы и алгоритмы многоскоростной адаптивной идентификации динамических систем в задачах эхо-компенсации

• Автор: Кузнецов, Евгений Петрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 180 с. : ил.

1.1. Системы и устройства эхокомпенсации.

1.1.1. Электрическое эхо.

1.1.2. А кустическое эхо

1.1.3. Радиолокационное эхо.

1.1.4. Сейсмическое эхо.

1. 1. 5. Методы борьбы с эхосигналами

1.2. Обзор и сравнительный анализ методов эхокомпенсации.

1.2.1. Эхокомпенсация в ТФОП при передаче речи.

1.2.2. Эхокомпенсация в ТФОП при передаче данных.

1.4.3. Эхокомпенсация в современных ипфотелекоммуникационных системах.

1.3. Математическая формализация и решение задачи прямого моделирования идентификации динамической системы.
1.4. Выводы и рекомендации
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ АДАПТИВНОЙ
МНОГОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
В ЗАДАЧЕ ЭХОКОМПЕНСАЦИИ
2.1. Синтез структуры адаптивного эхокомпенсатора с использованием многоскоростной обработки сигналов.
2.1.1. Общая концепция
2.1.2. Банки фильтров в задаче адаптивной эхокомпенсации
описание, классификация, методы расчета и построения
2.1.3. Математическая формализация задачи прямого моделирования динамической системы с использованием многоскоростной обработки сигналов.
2.1.4. Проблемы синтеза структуры адаптивного эхокомпенсатора
с использованием многоскоростной обработки сигналов.
2.2. Математическая формализация и решение задачи оптимизации параметров структуры адаптивного эхокомпенсатора
2.3. Исследование точностных характеристик адаптивного эхокомпенсатора
2.4. Исследование динамических характеристик адаптивного эхокомпенсатора и оценка вычислительных затрат
2.5. Выводы и рекомендации.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ АДАПТИВНОГО ЭХОКОМПЕНСАТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ.
3.1. Математическая формализация и решение задачи оптимизации параметров структуры адаптивного многоскоростного эхокомиснсатора.
3.2. Исследование эффективности использования равномерных банков фильтров с максимальной децимацией для построения многоскоростного адаптивного эхокомпенсатора
3.3. Исследование эффективности использования неравномерных банков фильтров с немаксимальной децимацией для построения многоскоростного адаптивного эхокомпенсатора.
3.4. Разработка новых эффективных методов и алгоритмов многоскоростной адаптивной эхокомпенсации
3.5. Выводы и рекомендации
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СРЕДЫ
И АППАРАТНОПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АДАПТИВНЫХ ЭХОКОМПЕНСАТОРОВ.
4.1. Разработка моделирующей среды в системе МАТЬАВ.
4.2. Разработка моделирующей среды для системы реального времени
4.3. Разработка методики оптимального проектирования адаптивных эхокомпенсаторов.
4.4. Проведение экспериментов для ряда приложений.
4.5. Выводы и рекомендации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Примеры эффективной программной реализации
некоторых распространенных алгоритмов адаптации.
Приложение 2. Сравнительный анализ готовых решений задачи
адаптивной эхокомпенсации
Приложение 3. Список условных обозначений, аббревиатур и сокращений
ВВЕДЕНИЕ


Вовторых, ДС реализованы на основе комплектующих, которые, в общем случае, имеют отклонения от своих номинальных значений. Это также делает невозможным осуществление идеальной развязки. Рис. Условиями того, что эхосигнал не будет восприниматься на слух, являются определенные значения его амплитуды громкости и задержки. Обычно в ДС отраженный сигнал ослабляется по амплитуде примерно на дБ относительно принимаемого 1. При такой амплитуде и величине задержки сигнала менее чем мс абонент на передающей стороне различает электрическое эхо как слабый шум. Если задержка сигнала лежит в пределах мс, то это уже воспринимается на слух как нелинейные искажения. В случае, когда величина задержки превышает мс, возникает эффект реверберации, и абонент слышит свою собственную речь. Передающий
Приемный
а
слышаться отдельные слоги, а при превышении порога в 0 мс даже отдельные слова 2. Акустический эхосигнал возникает в том случае, когда звуковая волна, отражаясь от близлежащих объектов, возвращается обратно к источнику колебаний. В системах связи это происходит обычно, когда звуковая волна, источником которой является громкоговоритель телефонного аппарата ТА абонента, или сам абонент, попадает в микрофонную цепь ТА вследствие иереотражений или плохой развязки приемной и передающей цени ТА рис. Хотя акустическое эхо присутствует как в проводных, так и в беспроводных системах телекоммуникаций, наибольшее влияние этого негативного эффекта сказывается в таких технических приложениях как радиотелефония, системы телеконференций и мобильная связь 3. Еще одним техническим приложением, где присутствует паразитный акустический эхосигнал, являются системы неразрушающего контроля, использующие акустические методы диагностики 4. В данном случае за счет многократного отражения и дифракции акустических волн образуются ложные эхосигналы, мешающие правильной оценке полезной информации и ухудшающие качество работы аппаратуры. Акустический сигнал в настоящее время является единственным видом сигнала, который не подвергается значительному затуханию при распространении в водной среде. Этот факт определяет его использование в качестве зондирующего сигнала в системах активной гидролокации, океанологии и морской геологии. При этом в данных приложениях также возникает задача снижения влияния побочных акустических эхосигналов, возникающих за счет переотражений от различных морских объектов, и приводящих к многолучевому распространению и интерференции сигнала на приемной стороне 5. Известно, что основной принцип радиолокации заключается в анализе отраженного зондирующего радиосигнала. В системах радиолокации, радионавигации и радиовидения наряду с полезным откликом в отраженном сигнале может присутствовать ряд помех, одной из которых является радиолокационное эхо. Радиолокационное эхо представляет собой пассивную непреднамеренную помеху, которая возникает при радиолокационном наблюдении объекта на фоне мешающих отражателей природного происхождения, включающих земную и водную поверхности, гидрометеоры, северные сияния и др. Переотраженный мешающими объектами сигнал образует помеховый фон, затрудняющий обнаружение полезного сигнала, отраженного от объекта наблюдения 5. Геофизические и сейсмологические методы являются первостепенным инструментом при разведке месторождений нефти и газа. В сейсмической разведке источник сейсмических волн обычно располагается на поверхности земли. Для формирования сейсмического импульса производят взрыв либо используют импульсный или непрерывный источник вибраций. Анализ отраженных сейсмических волн позволяет обнаруживать изменения пород подземного пласта и определять наиболее вероятные места зштегания полезных ископаемых. При этом вместе с полезным отраженным сигналом на вход анализатора поступает смесь переотраженных сигналов от других земляных пластов и пород сейсмическое эхо. Сейсмическое эхо подобно радиолокационному эхосигналу также создаст помеховый фон, мешающий анализу полезного сигнала и препятствующий принятию правильного решения 6.