Исследование и оптимизация алгоритмов обработки сигналов в асинхронно - адресных системах связи

• Автор: Кокорева, Вилена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В АСИНХРОННО - АДРЕСНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ
1.1. Вводные замечания
1.2. Анализ проблемы передачи информации в одной полосе частот
1.3. Анализ асинхронно-адресных систем связи
1.4. Анализ кодовых последовательностей используемых в асинхронно
- адресных системах связи
1.5. Выбор ансамбля кодовой последовательности
1.6. Выбор укрупненной структурной схемы приемо-передающего тракта асинхронно - адресной системы связи, использующей сложные сигналы второго порядка
1.7. Анализ и выбор методов к построению систем распознавания речи
1.8. Анализ и выбор критерия эффективности
7.9. Выводы по первой главе
2 ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ АДАПТИВНОГО УСТРОЙСТВА ОБНАРУЖЕНИЯ НАЧАЛА И КОНЦА ЗВУКОВОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
2.1. Вводные замечания
2.2. Анализ параметров адаптивного устройства обнаружения начала
и конца звуковой реализации
2.3. Эвристический синтез устройства обнаружения начала и конца звуковой реализации
2.4. Обоснование имитационного моделирования как статистической задачи
2.5. Имитационное статистическое моделирование адаптивного устройства обнаружения начала и конца звуковой реализации
2.6. Выводы по второй главе

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АДАПТИВНОГО ПОРОГОВОГО УСТРОЙСТВА ПРИЕМНОГО ТРАКТА АСИНХРОННО - АДРЕСНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ
3.1. Вводные замечания
3.2. Анализ особенностей обработки сложных сигналов второго порядка
3.3. Анализ эффективности адаптивного порогового устройства приемной части станции
3.4. Эвристический синтез и анализ модернизированного адаптивного порогового устройства
3.5. Выводы по третьей главе
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩЕГО ТРАКТА АСИНХРОННО АДРЕСНОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ
4.1. Вводные замечания
4.2. Обоснование возможности применения имитационного моделирования и исследования характеристик всего приемопередающего тракта асинхронно- адресной системы связи
4.3. Синтез и анализ структурной схемы алгоритма путем импульсного моделирования
4.4. Исследование асинхронно - адресной системы связи, с исследованием метода выборочных исследований
4.5. Экспериментальное исследование эффективности приемопередающего тракта асинхронно - адресной системы связи
4.6. Сравнительный анализ асинхронно - адресной системой связи с различными видами дополнительных кодовых
последовательностей
4.7. Выводы по четвёртой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. Динамика развития систем информационного обмена, систем и сетей телекоммуникаций показывает, что возрастает потребность в передаче звуковых сигналов в реальном масштабе времени. Пропускная способность подавляющего большинства каналов передачи информации является недостаточной, что обуславливает необходимость обработки исходного речевого сигнала (РС).
Загруженность каналов связи, интенсивно увеличивающиеся число пользователей систем информационного обмена, особенно систем мобильной связи и постоянно возрастающие требования к качественным характеристикам систем приводит к необходимости исследования потенциальных возможностей существующих методов и разработки новых методов по увеличению передаваемого потока информации в одной полосе частот.
Возникает необходимость надежной передачи больших потоков информации, что ведет к усложнению систем и аппаратуры связи, а также к перегруженности радиочастотного диапазона. Вследствие этого системы связи удорожаются и повышаются требования к ним. Одним из решений данной задачи является многоканальная связь. Системы многоканальной радиосвязи широко распространены, особенно автономные многоканальные системы передачи информации. Они служат для обеспечения обмена информацией между абонентами, когда по некоторым причинам нельзя применять централизованное объединение абонентов. Такими причинами могут быть размещение абонентов на большой территории, случайность размещения абонентов, большие скорости движения абонентов, необходимость обеспечения большой надежности и живучести по сравнению с многоканальными централизованными системами, и так далее. В этих случаях система связи может быть только асинхронной по времени, так как осуществить синхронизацию в перечисленных случаях практически невозможно.

?д =1Ш=2/пах = 2АР. (2.1)
Рассматриваемые речевые сигналы лежат в области низких частот, и имеют ^хах=ЪА кГц. Исходя из (2.1) получаем, что частота дискретизации равна Рь~6,8 кГц. Однако стандартная частота дискретизации с выхода телефонного канала равна 8 кГц [14, 13, 46,48].
Анализ спектральных характеристик речи показывает, что реально частота дискретизации должна быть не менее 8 - 12 кГц, что превышает частоту дискретизации, определяемую по теореме Котельникова [3, 14]. Однако, учитывая то обстоятельство, что для работы АО потребуется информация об интенсивности шума вне полосы полезного сигнала, в работе выберем частоту дискретизации равную ^=32кГц. Это позволит обеспечить в дальнейшем более эффективное решение задач обработки речевых сигналов. Кроме того, такая частота дискретизации используется в выпускаемых промышленностью звуковых картах.
2.2.2. Процедуру АЦП РС обычно представляют в виде последовательности трех операций: дискретизации, квантования и кодирования [3, 10, 13, 14, 59, 60]. Однако, если придерживаться терминологии принятой в литературе по системам цифровой связи, то первая операция, дискретизация, соответствует модуляции сигнала, а вторая операция, квантование, есть ни что иное, как один из способов кодирования. Поэтому процедуру АЦП сигнала можно также представить в виде последовательности двух операций -модуляции и кодирования.
Операция дискретизации заключается в определении взятия выборок моментов времени измеряемого сигнала. Операция квантования состоит в считывании значений координаты сигнала в выбранные моменты измерения с заданным уровнем точности, а операция кодирования - в преобразовании полученных измерений сигнала в соответствующие значения некоторого