Итерационно-операторный метод нелинейной компенсации и построение персептронных моделей фильтров импульсных помех

• Автор: Дегтярев, Сергей Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ НЕЛИНЕЙНОЙ КОМПЕНСАЦИИ И ФИЛЬТРАЦИИ В РАМКАХ ОПЕРАТОРНОГО ПОДХОДА

1.1. Операторный подход к решению задач нелинейной компенсации

и фильтрации.

1.2. Математические модели нелинейных операторов.

1.2.1. Полиномиальные модели.

1.2.2. Нейронные модели

1.3. Сравнительный анализ моделей нелинейных операторов

1.4. Методы слепой компенсации нелинейных искажений сигналов

1.4.1. Нелинейная инверсия высокого порядка

1.4.2. Метод корней уравнения Вольтерры
1.4.3. Метод фиксированной точки.
1.5. Основные результаты, полученные в первой главе
2. ИТЕРАЦИОННООПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД НЕЛИНЕЙНОЙ КОМПЕНСАЦИИ В НЕРЕКУРСИВНЫХ СИСТЕМАХ.
2.1. Синтез нелинейного операторного уравнения компенсатора и итерационная процедура его решения.
2.2. Сходимость и усечение итерационнооператорной процедуры компенсации
2.3. Компенсация нелинейных искажений модели Вольтерры спутникового канала связи
2.3.1. Результаты компенсации при фазоманипулированном воздействии
2.3.2. Результаты компенсации при квадратурной амплитудной модуляции воздействия.
2.4. Компенсация нелинейных искажений модели Винера канала связи.
2.5. Основные результаты, полученные во второй главе.
3. ИТЕРАЦИОННООПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД НЕЛИНЕЙНОЙ КОМПЕНСАЦИИ В РЕКУРСИВНЫХ СИСТЕМАХ
3.1. Синтез нелинейного операторного уравнения компенсатора и итерационная процедура его решения
3.2. Сходимость и усечение итерационнойоператорной процедуры компенсации.
3.3. Компенсация нелинейных искажений рекурсивной модели электродинамического громкоговорителя.
3.4. Основные результаты, полученные в третьей главе
4. ПОСТРОЕНИЕ ПЕРСЕПТРОННЫХ МОДЕЛЕЙ ФИЛЬТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ
4.1. Применение нейронных сетей для решения задачи нелинейной фильтрации импульсного шума.
4.2. Сигналы изображений и критерий оценки точности фильтрации.
4.3. Нелинейная фильтрация импульсного шума средней плотности
4.4. Нелинейная фильтрация импульсного шума высокой плотности
4.5. Основные результаты, полученные в четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разработанный итерационно-операторный метод нелинейной компенсации использован для линеаризации моделей цифровых каналов связи в1-1ИР-№2. ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) в г. Отвага » «Исследование вопросов обеспечения устойчивости системы военной связи в условиях информационного противоборства», выполненной в Военной академии связи им. С.М. Буденного по заказу Главного управления связи ВС РФ. Предложенные в диссертационной работе методики синтеза нелинейных компенсаторов и фильтров дополняют анализ и синтез электрических цепей, выполняемый на основе схемных определителей и реализуемый в системе программ SCAD, разработанной на кафедре «Электроснабжение» Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ). Указанные методики используются в учебном процессе цикла «Теоретические основы электротехники» кафедры «Электроснабжение» УлГТУ для проектирования высоколинейных трактов передачи радиосигналов и при моделировании четырехполюсников. Апробация. СПбНТОРЭС им. A.C. НТК профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета им. В.И. НТК студентов и аспирантов Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. М.А. Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург, . Публикации. Материалы диссертации опубликованы в работах: из них 4 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК, 1 статья в другом издании, 7 докладов на научных конференциях, 2 зарегистрированных программных средства. Структура и объем диссертации. Основная часть работы изложена на 8 страницах машинописного текста. Работа содержит рисунок и таблиц. На современном этапе развития техники к линейности характеристик проектируемых устройств предъявляются повышенные требования. Реальные устройства, такие как усилители мощности и активные фильтры, содержат в своем составе существенно нелинейные элементы (транзисторы, вакуумные лампы), устранить нелинейные свойства которых удается только в определенном диапазоне изменения параметров входных сигналов. Полного устранения нелинейности, как правило, достичь не удается, результатом чего является наличие в выходном сигнале устройства нелинейных искажений. Среди нежелательных эффектов, вызываемых . Применение классических методов борьбы с нелинейными искажениями, таких как линейная инверсия и линеаризация характеристик отдельных нелинейных элементов, не всегда оказывается эффективным. Задача фильтраций негауссовского шума, как и задача борьбы с нелинейными искажениями, решается во многих областях современной техники. Причинами появления шума служат, например, различные атмосферные явления, коммутация электротехнических устройств, повреждение объектов хранения информации и т. Наличие шумовых составляющих в сигналах приводит к таким негативным последствиям, как снижение пропускной способности каналов связи, снижение эффективности работы алгоритмов компрессии видео- и аудиоданных, ухудшение качества воспроизведения аудиовизуальных программ и т. Высокая степень подавления негауссовского шума при сохранении исходного сигнала может быть обеспечена с помощью методов нелинейной фильтрации [8] - [], []. Стремительный рост производительности вычислительной техники позволяет реализовать достаточно сложные алгоритмы обработки сигналов (в том числе и в реальном времени). Это обстоятельство обуславливает актуальность разработки новых высокоточных алгоритмов нелинейной компенсации и фильтрации. Задачи нелинейной компенсации и фильтрации целесообразно формулировать в рамках операторного подхода, когда нелинейная система (компенсатор, фильтр или исходное искажающее устройство) описывается нелинейным оператором, однозначно отображающим множество входных сигналов во множество выходных сигналов. Указанный подход позволяет моделировать процессы различной физической природы, протекающие в реальных устройствах. В первой главе рассматриваются операторные методы нелинейной компенсации и фильтрации, отмечаются их достоинства и недостатки, формулируются задачи, решаемые в диссертационной работе. Сформулируем задачу нелинейной компенсации в рамках операторного подхода.