Повышение помехоустойчивости принимаемых сигналов на основе модифицированных фильтров Калмана в относительных компенсационных методах

• Автор: Малинкин, Виталий Борисович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 312 с. : ил.

1. Двусторонняя связь - современное состояние и перспективы развития.
1.1 Постановка задачи
1.2 Анализ существующих методов адаптивной фильтрации
1.2.1 Временная область обработки
1.2.2 Частотная область обработки
1.3 Разработка алгоритмов разделения сигналов, инвариантных
к корреляционным связям сигналов передачи и приема
1.3.1 Частотная область обработки
1.3.2 Временная область обработки
1.4 Исследование процесса сходимости компенсатора ОКМ
первого порядка
Выводы по первому разделу диссертации
2. Синтез и анализ управляемых цифровых фильтров
2.1 Постановка задачи
2.2 Анализ эффективности работы компенсаторов ОКМ различных порядков на основе использования блоков памяти
2.3 Анализ эффективности работы компенсаторов ОКМ первого
и второго порядков
2.3.1 Частотная область обработки
2.4 Анализ эффективности работы компенсатора ОКМ
третьего порядка
2.4.1 Частотная область обработки
2.5 Свойства относительного компенсационного метода
в сочетании с методом наименьших квадратов
2.5.1 Временная область обработки
2.5.2 Частотная область обработки
2.6 Разработка и анализ нелинейных алгоритмов ОКМ
в частотной области обработки
Выводы по второму разделу диссертации
3. Использование относительного компенсационного метода
при построении дуплексных систем связи
3.1 Постановка задачи
3.2 Синтез дуплексных цифровых систем передачи на основе использования относительного компенсационного метода
3.3 Синтез дуплексных цифровых регенераторов и анализ
их работы
3.4 Разработка и анализ адаптивного дуплексного усилителя сигналов
3.5 Синтез и анализ дуплексного УПС для работы по частотно-ограниченым каналам Выводы по третьему разделу диссертации $ 4. Экспериментальное исследование относительных
компенсационных методов и варианты технической реализации
4.1 Постановка задачи
4.2 Экспериментальное исследование основных характеристик относительных компенсационных методов
4.2.1 Временная область обработки
4.2.2 Частотная область обработки
4.3 Использование относительных компенсационных методов в новых технологиях DSL
4.3.1 Односторонняя совместная работа АСП и ЦСП при двухкабельном режиме работы
4.3.2 Совместная работа АСП и ЦСП при одностороннем однокабельном режиме работы
4.3.3 Совместная работа ЦСП и АСП при двухстороннем (дуплексном) режиме работы
Выводы по четвертому разделу диссертации
5. Разработка и исследование оборудования дуплексной связи, построенной на основе использования зеркальносимметричных структур с блоками памяти Основные результаты исследований Список используемых источников Акты об использовании результатов диссертационной работы

В связи с широким внедрением оптоволоконных кабелей связи и цифровых высокоскоростных систем связи встала задача доведения «цифры в каждый дом». Интерес к данной задаче резко возрос в конце 80-х - в начале 90-х годов, когда стало ясно, что услуги аналоговой Сети связи перестали удовлетворять пользователей. С приходом высокоскоростных магистральных систем связи и цифровых коммутационных станций появилась возможность постепенно предоставлять новые услуги связи. В этой связи, «последняя миля» стала сдерживающим фактором в развитии услуг связи.
Наиболее предпочтительным и экономически оправданным способом увеличением емкости распределительной сети является организация дуплексного режима работы по двухпроводному каналу связи. Однако, работа такого метода осложнена наличием эхо -сигналов.
В работах /1-5, 7-24, 27-36, 47, 48/ предлагаются методы борьбы с эхо - сигналами, которые сводятся к выборке в специальном четырехполюснике копии эхо - сигналов и, в дальнейшем, вычитании их из суммарного принимаемого и эхо - сигнала.
Метод борьбы с эхо - сигналами в литературе получил название компенсационного метода организации дуплексной связи. Вопросы, связанные с использованием адаптивной эхо - компенсации в устройствах связи неоднократно рассматривались МККТТ и получили свое развитие в соответствующих рекомендациях /39/.
На основе использования компенсационного метода работают все современные технологии xDSL.
Первой из xDSL является технология U-интерфейса ISDN, обеспечивающая дуплексную передачу со скоростью 160 кбит/с по одной витой паре. Эта технология широко распространена и, кроме сетей ISDN, применяется для создания оборудования уплотнения абонентских линий и модемов на малую длину регенерационного участка.
Следующей технологией является высокоскоростная цифровая абонентская линия HDSL (High-rate Digital Subscriber Line). Технология HDSL обеспечивает дуплексный обмен на скорости 2048 кбит/с. Для передачи используются две или три кабельные линии. Дальнейшим развитием технологии HDSL явилось появление технологии симметричной высокоскоростной цифровой абонентской линии, работающей по одной паре SDSL(Single Pair Symmetrical Digital Subscriber Line). В последние годы разработаны технологии ADSL и VDSL. Технология асимметричной цифровой абонентской линии ADSL (Asymmetric DSL) обеспечивает передачу свыше 8 мбит/с в направлении от станционного комплекта к абонентскому комплекту и 1 мбит/с в обратном направлении и обещает быть весьма перспективной для доступа к сети Интернет. Однако для

(1.45)
1 -мг)-сг
где М - количество отводов нерекурсивной цепи.
Если М—э-00 , то амплитудно - частотная характеристика
рекурсивной и нерекурсивной цепей будет одинаковой. Однако, фазо - частотная характеристика нерекурсивной цепи всегда линейна, что нельзя сказать про рекурсивную цепь.
При выборе величины «М» нужно руководствоваться величиной погрешности, определяемой как:

< є
(1.46)
где є - наперед заданная величина погрешности.
Структурная схема компенсатора, состоящая из двух нерекурсивных цепей показана на рисунке 1.24. При работе такой структуры следует иметь ввиду то, что прямая структура работает с частотой следования^ частотных выборок, т.е. ©1.
Взаимно - обратная структура обязана работать в «М» раз быстрее, т.е. с частотой Мсо-|.
Увеличение частоты обработки во взаимно - обратный структуре является эквивалентной платой за реализацию взаимно -обратный структуры в виде нерекурсивной цепи.
Информационный
сигналы щ (7І)
Рисунок 1.24 Структура компенсатора ОКМ первого порядка, использующая две нерекурсивные цепи.
Во втором разделе проведен анализ поведения компенсатора ОКМ первого порядка, найдены основные его характеристики: величина собственного шума и время сходимости.