автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Методы формирования и обработки информационных и управляющих сигналов в контроллерах базовых станций

На правах рукописи

Павлов Иван Иванович

48422

Методы формирования и обработки информационных и управляющих сигналов в контроллерах базовых станций

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (космические и информационные технологии)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2011

4842214

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики».

Научный руководитель:

доктор технических паук, профессор Малинкин Виталий Борисович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Петров Михаил Николаевич

кандидат технических наук, доцент Царев Роман Юрьевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Омский государственный Технический университет» (ОмГТУ)

Защита состоится 28 апреля 2011г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.249.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева» по адресу: 660014, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева.

Автореферат разослан «18» марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного со!

Моргунов Е. П.

Общая характеристика работ

Актуальность темы. Одной из основных операций контроллеров базовых станций является цифровая обработка информации, которая включает в себя операции обработки информации и операции борьбы с эхосигналами.

Для повышения эффективности работы указанных выше контроллеров необходимо, во-первых, разработать методы формирования сигналов с повышенными энергетическими показателями и, во-вторых, разработать методы эхокомпенсации не критичными к корреляционным связям.

Большой вклад в решение проблемы работы адаптивной фильтрации внесли работы отечественных авторов: С.А. Курицина, А.Д. Снегова, Я.З. Цыпкина, Р.Л. Стратановича, В.И. Тихонова, а также работы зарубежных авторов - Г. Бостельмана, М.И. Сондхи, Д. А. Беркли и многих других.

Известные методы адаптивной фильтрации, хотя и широко распространены, обладают рядом недостатков.

Так, при реализации адаптивного фильтра в качестве эхокомпенсатора иногда может возникать ситуация, когда передаваемая последовательность сигналов оказывается коррелированной с принимаемой последовательностью. В этом случае адаптивный эхокомпенсатор будет компенсировать и принимаемый сигнал.

Даже при использовании в эхокомпенсаторе модели эхотракта в виде адаптивного трансверсального фильтра требуется большое количество операций умножения и сложения, выполняемых за интервал дискретизации. В случае использования табличных эхокомпенсаторов необходим большой объем памяти, в которой хранятся все возможные ранее вычисленные варианты эхосигналов.

Алгоритмы, основанные на использовании компенсационного метода, требуют осуществления операций свертки, которые сложны, а устройства их реализующие характеризуются большим уровнем не скомпенсированного эхосигнала. Не решены вопросы уменьшения уровня недокомпенсированного эхосигнала при наличии принимаемого сигнала и шума, поступающего из канала связи.

Существует другой подход в адаптивной фильтрации, основанный на использовании инвариантов, которые являются неизменными при преобразовании пространств и представляемых в них систем. Инвариантом называется объект, который остается неизменным при преобразовании пространств. Неизменная величина необходима для однозначной идентификации объекта в различных системах координат.

Таким образом, тензор является инвариантом для геометрического объекта, проекции которого в разных системах координат связаны между собой линейным законом.

Автором тензорной методики анализа сложных систем является американский ученый Крон. Он впервые использовал понятие инвариантов для анализа электрических систем и сетей. Однако многие работы Крона

строились на эмпирическом подходе и на практике не имели должного применения.

Одним из первых, кто развил теорию инвариантов для обработки информации по управлению, стал доктор технических наук, профессор М.Н. Петров. Его многочисленные монографии и научные статьи, посвященные решению данной проблемы, хорошо известны и используются специалистами.

В работах доктора технических наук, профессора В.В Лебедянцева найдено, что для любого линейного четырехполюсника при нулевом сдвиге отношение длинн векторов на входе и выходе есть величина постоянная.

Инвариант, основанный на равенстве отношений комплексных спектров, включает в себя в виде частного случая инвариант, основанный на равенстве отношений длинн векторов на входе и выходе линейного четырехполюсника.

Перечисленные выше методы адаптивной эхокомпенсации используются, в основном, для борьбы с эхосигналами в оборудовании xDSL.

Однако, нерешенной задачей является использование инвариантных методов обработки и компенсации сигналов эха в контроллерах базовых станций. Нерешенной задачей является также комплекс задач по улучшению эффективности работы контроллеров базовых станций.

Цель работы: Основной целью работы является повышение эффективности работы контроллеров базовых станций на основе разработанных методов обработки информации с повышенными энергетическими показателями и разработка инвариантных методов эхокомпенсации.

В соответствии с поставленной целью в работе последовательно решаются следующие основные задачи:

- анализ работы основных узлов контроллера базовых станций: задающего генератора, эхокомпенсатора Уидроу, работа которых основана на идентификации параметров неизвестной системы;

- синтез алгоритмов обработки информации в инвариантных эхокомпенсаторах с защитным временным интервалом;

- синтез алгоритмов обработки информации в инвариантных эхокомпенсаторах без защитного временного интервала;

техническая реализация различных структур адаптивных эхокомпенсаторов и усилителей мощности контроллера базовых станций.

Методы исследования. В работе использовался математический аппарат теории вероятностей, линейной алгебры, вычислительной математики и цифровой обработки информации. Экспериментальное исследование разработанных инвариантных алгоритмов проводилось на физических и математических моделях с помощью натуральных испытаний и методом статистического моделирования на ЭВМ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан адаптивный метод обработки информации в эхокомпенсаторах первого порядка некритичный к корреляционным связям

4

встречных направлений.

2. Разработан адаптивный метод эхокомпенсации второго порядка, позволивший увеличить защищенность на 5 дБ по сравнению с традиционными методами обработки информации.

3. На основе разработанных методов обработки информации синтезирована структура контроллеров базовых станций, позволяющая повысить эффективность их работы.

4. С использованием имитационной и физической моделей показано, что предложенные методы обработки информации позволяют снизить вероятность появления ошибки на приеме и увеличить КПД по сравнению с традиционно используемыми системами.

Практическая ценность. Реализация результатов исследования систем обработки информации позволит на практике добиться существенного снижения влияния корреляционных связей информационных сигналов различных направлений на качество работы дуплексной системы обработки информации, уменьшить уровень собственных шумов и, тем самым уменьшить вероятность ошибки, а также улучшить энергетические показатели базовых станций.

Внедрение результатов. Исследования, проведенные в ходе работы над темой диссертации, являются составной частью НИР по теме «Фундаментальные аспекты новых информационных и ресурсосберегающих технологий». Получены акты о внедрении результатов в производственную и учебную деятельность: Сибирский филиал ОАО «МегаФон», ГОУ ВПО «СибГУТИ».

Апробация работы. Результаты, полученные в работе на разных этапах ее выполнения докладывались и обсуждачись на:

Научно-технической конференции «Перспектива развития современных средств и систем телекоммуникаций», Иркутск, 2006г.

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск, 2008г.

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск, 2009г.

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск, 2010г.

- Международной X научно - технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Новосибирск, 2010г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано двенадцать работ, в том числе три статьи из списка ВАК.

Содержание работы

Во введении сформулировано обоснование выбранной темы диссертационной работы, определена цель и задачи исследования. Приведены основные положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первом разделе диссертационной работы рассмотрены особенности функционирования подсистем управления базовых станций сетей мобильной связи и механизмы появления сигналов электрического эха, существенно затрудняющих обработку как речевых сигналов, так и сигналов управления. Показано, что мешающие сигналы подобного типа возникают в зоне согласования четырехпроводной и двухпроводной подсистем передачи эфирного интерфейса базовой станции. Для ослабления их вредного воздействия могут применяться многочисленные варианты формирования компенсирующих сигналов, отличающихся друг от друга скоростью сходимости к рабочему режиму, точностью воспроизведения и сложностью реализации.

Поскольку система мобильной связи, в целом, работает в условиях постоянных и слабопредсказуемых изменениях параметров окружающей среды, подсистема управления формированием компенсирующих сигналов должна быть адаптивной и может строиться на основе применения ряда известных алгоритмов адаптации. Адаптивные эхокомпенсаторы обычно работают на основе известных алгоритмов Уидроу, в которых производится моделирование параметров неизвестной системы. Однако, в случае присутствия сигналов встречного направления и коррелированности сигналов передачи и приема, эхокомпенсаторы Уидроу начинают компенсировать эхосигналы и сигналы встречного направления (сигналы приема).

В последнее время предложены более эффективные методы борьбы с эхосигналами, работа которых основана на использовании инвариантных равенств и свойств относительности среды распространения. И именно в рамках этих технических решений следует искать адекватные и удобные для реализации алгоритмы эхокомпенсации. Кроме этого представляется целесообразным рассмотрение возможности повышения энергетической эффективности подсистем управления базовыми станциями сотовой связи. Однако, здесь нерешенной задачей является расчет параметров самого усилителя, позволяющий минимизировать нелинейные искажения. Необходим детальный анализ работы контроллеров в режиме «£)» и процессов адаптивного формирования компенсирующих сигналов.

Решению этих задач посвящен данный раздел диссертации.

Во втором разделе диссертации решаются вопросы синтеза задающих генераторов, а также вопросы анализа широтно-импульсных систем для реализации режима усиления класса «£>».

Улучшение энергетических характеристик генераторного оборудования будет заключаться в повышении стабильности частоты генерируемых колебаний и массо-габаритных показателях. А это возможно только на основе применения наиболее эффективного с энергетической точки зрения режима усиления «£>». Но такой режим усиления характеризуется повышенным уровнем нелинейных искажений, с которыми приходится бороться применением глубокой отрицательной обратной связи.

С появлением современной твердотельной электроники получили широкое применение схемы резонансных инверторов ВЧ, получивших

условное название генераторов класса «£>». Возможность повышения КПД и мощности генератора при работе на расстроенную нагрузку была обнаружена в 60-е годы Е.П. Хмельницким. Аналогичные режимы под названием «класс Е» широко рассматриваются в зарубежной периодике. В отечественной литературе генераторы этого типа получили название «ключевые генераторы с формирующим контуром». Предлагаемый ниже анализ позволяет сделать некоторые выводы об оптимальных режимах генератора упомянутого вида. В оптимальном режиме КПД такого инвертора может достигать 90-95%. Однако, на повышенных частотах эффективность инвертора заметно падает за счет паразитной выходной емкости активного элемента - ключа (электронной лампы, транзистора). Для оценки эффективности инвертора на повышенных частотах рассмотрим один из возможных вариантов схемы генератора, представленной на рис. 1а

Непосредственный анализ этой схемы затруднителен, т.к. она может быть описана дифференциальным уравнением не ниже третьего порядка. Задача упрощается при следующих условиях:

1. Резонансная частота кошура (шо) близка к частоте возбуждения (переключения) со.

2. Затухание контура достаточно мало

3. Внутреннее сопротивление активного элемента (АЭ) в открытом состоянии существенно меньше сопротивления нагрузки

Я«11н

При этих условиях последовательный контур можно заменить эквивалентным генератором тока

/ = 1 зтая,

а АЭ представить «ключом» с потерями. ■

Таким образом, эквивалентная схема генератора принимает вид рис. 1 б. Заметим, что второе условие у последовательного резонансного инвертора выполняется и при гармонической форме управляющего напряжения.

С учетом принятых обозначений эквивалентную схему рис. 16 можно описать линейным неоднородным дифференциальным уравнением следующего вида

de

dt + 2 RC0

е — -

2RCa

4 sin (2ii - 1)ш£ + nZ-i 2n-l

n=1

2 С

sincot

Периодическое решение этого уравнения нетрудно найти методами гармонического синтеза, что позволяет определить КПД генератора. На рис. 2 приведены номограммы КПД генератора.

4«, 1Г

О 20 40 60

Рис. 2. Зависимость КПД генератора от сопротивления нагрузки.

Критическая частота определяется как

Выражение (1) позволяет найти максимальную частоту диапазона, в пределах которого ключевой генератор обладает более высоким КПД по сравнению с обычным генератором.

Опыт разработки генераторов рассмотренного типа на современных полевых транзисторах с изолированным затвором позволяет строить эффективные генераторы с критической частотой порядка 150-200 МГц.

Неотъемлемой частью генераторов и усилителей на основе режима «£>» являются широтно-импульсные системы (ШИС), обеспечивающие ключевой режим работы. Причем, наличие обратной связи в ШИС неизбежно связано с проблемой обеспечения устойчивости. Решение этой проблемы в виде, приемлемом для практического применения, для ШИС в общем случае не существует. Анализ импульсных систем производится, как правило, на базе теории решетчатых функций и дискретного преобразования Лапласа. Теория амплитудно-импульсных систем (АИС) в настоящее время разработана достаточно подробно как для линейного тракта, так и для систем, содержащих нелинейные безинерционные элементы.

В отличие от АИС, ШИС значительно труднее поддается анализу, поэтому их исследуют путем сведения к эквивалентным нелинейным АИС.

Упрощенная структурная схема ШИС представлена на рис.3, а на рис. 4 приведены обозначения импульса ШИС.

Для ШИС функция формирующего элемента бО:) имеет вид рис.4, где Т- период тактовой частоты. № ^Хфг

_1_ —> Ь-Щ —> Уф

г®

Рис. 3. Структурная схема ШИС 'БП)

-К2 ■

К2-х(1)

К1—\

\

К1-х(1)

/ 91(х) I (¡>2(х) I ¡+2 Рис. 4. Формирующий элемент ШИС

Анализ многомерных нелинейных АИС позволяет определить в общем виде лишь абсолютную устойчивость системы, причем приемлемые для практики результаты удается получить лишь для двумерных систем, или для систем, сводящихся к двумерным при анализе устойчивости.

В связи с этим, при анализе устойчивости ШИС прибегают к приближенным методам, позволяющим снизить порядок эквивалентной АИС. В основу метода анализа устойчивости ШИС положен способ приближенного расчета переходных процессов в сложных линейных цепях. Этот способ предложен и детально исследован Я.С. Ицхоки. Его суть заключается в искусственном понижении порядка дифференциального уравнения, а в описание системы вводится эквивалентное запаздывание (в некоторых случаях возможно и незапаздывающее решение).

В диссертации проведен расчет нелинейности Ф(Х)

Графики этой зависимости для частного случая Ь1~0.5 представлены на рисунке 5. Как и следовало ожидать, при несимметричных видах 1НИМ (А=±1) нелинейность Ф](х) выражена значительно сильнее, чем при А=0.

Найдена передаточная функция приведённой линейной части.

1

И£М)= 1

ехрМ

ехр

Заменив в этом выражении д на _/<5 (3=а>Т), получим амплитудно-фазовую характеристику приведенной линейной части ШИС. Используя эту характеристику, можно оценить устойчивость ШИС с помощью одного из известных критериев. Например, согласно критерию абсолютной устойчивости положения равновесия необходимо выполнить условие

1

ехр[)л\']-ехр\-^\

>0

где а —

С*)|

- максимальное дифференциальное значение

коэффищ1ента передачи эквивалентного нелинейного элемента;

В - коэффициент линейного усиления в импульсном тракте ШИС.

1

О 0,2 0.4 0,6 0,8 1

Рис. 5. Нелинейные характеристики ШИС

В третьем разделе синтезирован инвариантный эхокомпенсатор первого порядка с защитным временным интервалом. При синтезе такого эхокомпенсатора использовалось известное инвариантное равенство, согласно которому отношение г-изображений входного и выходного сигнала на соседних блоках обработки на интервале стационарности для любых линейных четырехполюсников есть величина постоянная, т.е. является инвариантом.

5,-(г) ^ П, (г) (г) ПМЫ'

где 8,{г) — г-изображение входного сигнала на ¿-том блоке;

Щг) - г-изображение выходного сигнала на /-том блоке.

В соответствии со свойствами относительности, параметры любого линейного четырехполюсника на интервале стационарности неизменны, т.е.

я,-Ы=ямЫ=я,-_2Ы=....

На основе свойств г-изображений можно написать П ДгЬ^ЫЯ/Ы, 1 Пм(2) = 5м(2)Ям(2)/,

где Н,{г) и Ям(Х) - передаточные характеристики линейного четырехполюсника на г'-том и (г - 1) блоках обработки соответственно.

ю

Тогда инвариантное равенство при замене переходит в тождество.

При переходе от ¿-плоскости к энергетическим спектрам имеем

•^м (Л'СН ) ПМ(ДЮ()'

где ^{уАсоО - энергетический спектр входного сигнала на ¡'-том блоке;

П/(Д'юО _ энергетический спектр выходного сигнала на г-том блоке;

Равенство (2), в свою очередь, распадается на отношение амплитудных спектров и разность фазовых спектров.

£,■(¿(0,) _ П,(£са,)

£¡-1 (Лю1П,_1 (Л©])' (3)

Ф,-(Ь>1 )-ф,-ч (¿Ю1 ) = (к(о{).

Первое равенство (3) повторяет принцип относительной амплитудной модуляции (ОАМ), а второе равенство (3) - принцип относительной фазовой модуляции (ОФМ).

Таким образом, в основу синтеза инвариантного эхокомпенсатора, разработанного в работе, положены одновременно свойства ОАМ и ОФМ.

Из инвариантного равенства следует

П;Ы = ПмЫ^Ц^ = Пы(7НЫ, (4)

¿VI \ г)

где А,(г) ~ г- изображение управляющего сигнала;

П,{г) и П,ч(Х) - г-изображения выходного сигнала линейного четырехполюсника соответственно на г-том и (г - 1) блоках.

Физически, равенство (4) означает следующее: если под Щг) и П,_,(г) понимать г-изображение эхосишала на г-том и (г - 1) блоках обработки, а под В ¡(г) и понимать г-изображение сигнала передачи на тех же блоках

обработки, то для компенсации эхосигнала на ¡'-том блоке можно использовать эхосигнал на (/— 1) блоке, умножив его на управляющий сигнал А,(г).

На рис.6 приведена структура инвариантного эхокомпенсатора первого порядка.

Для сравнения двух технических характеристик на рис. 6, выделим одну ячейку с обработкой в частотной области. Передаточная функция такой цепи равна

--¡ГТ

—макс -- -

'1 А'(г) -1---т-с-г

^макс ^ ^

Полюс передаточной функции равен

4-Ы —ГТС'

^макс V 2 '

И

где A,(z) - z-изображение текущего значения управляющего сигнала,

{О, А макс

Akkc(z) — z-изображение максимально возможного значения управляющего сигнала;

с - дополнительно введенный аттенюатор, с < 1.

Рис. 6. Структура инвариантного эхокомпенсатора первого порядка

Полюс передаточной функции лежит внутри единичного круга на г-плоскости. Следовательно, цепь, изображенная на рис.6, будет всегда устойчивой.

На каждом интервале стационарности можно использовать принцип эхокомпенсации, описанный выше, т.е. оценка эхосигнала Ш (г), рассчитанная искусственно, равна истинному эхосигналу Щг).

При изменении параметров эхотракта изменится Д(г), но ровно через один блок обработки система автоматически настроится под новые условия. Этим самым достигается адаптивность такой системы.

В силу того, что каждый блок имеет амплитудный и фазовый спектры, то компенсация сигналов эха производится нерекурсивным фильтром первого порядка. При этом сигнал передачи, эхосигнал и управление процессом компенсации эхосигнала связаны в единое целое.

Мощность собственного шума будет равна (после преобразований) 2 _ Ар 2с

°соБств ~ _ , • 3 с + 1

Мощность шума на выходе эхокомпенсатора при воздействии шума канала связи будет равна

^ 1с

GmWK = aie h2 (пТ) = Gкс-— ,

„=о 1+с

где егке ~ мощность шума канала связи.

Эффективность работы любого метода обработки сигналов принято сравнивать с эффективностью работы известных методов. В качестве аналога воспользуемся характеристиками классического алгоритма Уидроу, который реализован в оборудовании xDSL. Сравнение проведем по мощности собственного шума и мощности недокомпенсации эхосигнала.

Аналитическое выражение по расчету мощности собственных шумов в классическом алгоритме Уидроу

2 .-.А2 1-е2"

12 1 -с*

где N- количество отводов адаптивного фильтра;

' п- {0; 1; ...; со} - шаг наблюдения; с - коэффициент передачи второго отвода адаптивного фильтра; А - шаг квантования (А = l/2m, m - разрядность обработки).

Мощность шума недокомпенсации на выходе адаптивного фильтра в классическом алгоритме равна

2 У-N-R

иАФ недок — | - I >

где у - шаг подстройки (в относительных величинах), у е {0; 1}; N— количество отводов в адаптивном фильтре;

R= t h2^(nT)+a2KC;

n=N+l

X

X Ь\ф(пТ) - учитывает uijTvibi работы адаптивного фильтра из-за

n-N+l

усечения его импульсной реакции до величины N;

акс - мощность шума канала связи.

На входе приемного устройства (выходе вычитателя) в классическом алгоритме мощность шума канала связи удваивается. Это обусловлено тем, что мощность шума недокомпенсации стАФнедок и мощность шума канала связи а2с являются не коррелированными.

Величина выигрыша в относительных величинах будет равна

ст

где ст2 - определяет либо мощность собственного шума, либо мощность шума недокомпенсации в инвариантном эхокомпенсаторе;

°аф ~ определяет либо мощность собственного шума, либо мощность шума недокомпенсации в алгоритме Уидроу.

Для с ~ 0,9; N = 100; п - 1000; т = 12 величина А4со6ств будет равна 21,79 дБ. Аналогично, для с = 0,9; N = 100; у = 0,05; Рш.кс = - 40 дБ величина ЛЛНСД0К будет равна 5,3 дБ.

В четвертом разделе синтезирован адаптивный эхокомпенсатор второго порядка без защитного временного интервала.

Если на вход двух параллельно работающих цифровых фильтров поступает одинаковый сигнал, то отношение отношений г-изображений сигнала на выходах этих цифровых фильтров на 3-х соседних блоках обработки является инвариантом.

■ад п.П>-Л')

■^мМХгОО Ям(г)'Ям(г)'

где 5'/(г),5'(_](7),5'1.2(г) г-изображение сигнала передачи на выходе дополнительного четырехполюсника соответственно на г- том, (г-1) и (г-2) блоках обработки;

я,(г),ям(г),я,.2(г) г-изображение эхосигнала соответственно на г-том, (г-1) и (¿-2) блоках обработки.

В свою очередь равенство (5) распадается на следующие равенства.

ЗД

Я,(7) = Ян(г)-

(г) (г)

5м (г)

(6)

Равенство (6) является основой для синтеза инвариантного эхокомпенсатора второго порядка. Оценки эхосигналов на предыдущих блоках обработки могут быть использованы для расчета величины эхосигнала на текущем блоке обработки. На рис.7 приведена структура инвариантного эхокомпенсатора второго порядка с элементами управления.

Из рис.7 видно, что в отличие от классического эхокомпенсатора, инвариантный эхокомпенсатор включен перед приемным устройством. Управление инвариантного эхокомпенсатора производится от сигналов передачи 8(г). Это обстоятельство приводит к тому, что его технические характеристики не зависят от корреляционных связей сигналов двух направлений. Для эхосигналов инвариантный эхокомпенсатор является своеобразной фильтр-пробкой, а для сигналов приема - четырехполюсником, вносящим минимальные АЧИ и ФЧИ. Характеристика инвариантного эхокомпенсатора определяется на основе законов цифровой фильтрации.

#(г) - —----

где Л/, (*) =

Л/20) =

5,-, (г)

- 1-й управляющий коэффициент;

- 2-й управляющий коэффициент;

5, (г) - г-изображение сигнала передачи на ¡-том блоке обработки; С<1 - дополнительный аттенюатор, включенный в рекурсивную цепь. Для устойчивой работы предлагаемой структуры необходимо, чтобы полюсы передаточной характеристики находились внутри единичного круга, тогда

Л/2(г)<1|

Рис. 7. Структура инвариантного эхокомпенсатора второго порядка без защитного временного интервала

Одним из возможных путей решения задачи по устойчивой работе инвариантного эхокомпенсатора является нормирование управляющих сигналов и эхосигналов, совместно с сигналами приема.

Это приведет к использованию дополнительных масштабирующих четырехполюсников, которые необходимо включить, во-первых, перед входом самого инвариантного эхокомпенсатора (точка а), во вторых, на входах формирователей управляющих сигналов (точки б и е).

Аналитическое выражение по расчету собственных шумов такого эхокомпенсатора равно:

2 (5 + 4С + ^1 + 8С)2

°со6ст.~ 2- (б + 5С)2

где С - коэффициент передачи в рекурсивной цепи (С<1).

В пятом разделе приведены результаты экспериментальных исследований. Экспериментальному исследованию подвергнут усилитель мощности класса «Л», синтезированный в соответствии с методикой, изложенной во втором разделе диссертации.

Получены следующие характеристики:

- выходная мощность - 1 кВт

- уровень нелинейных искажений - 1,5%

-КПД усилителя-92%

На рис.8 приведена модель испытаний адаптивного эхокомпенсатора первого порядка.

Рис. 8 - Структурная схема модели

Структурная схема модели содержит источник сообщений (ИС); передаточную характеристику канала связи (ПХКС); источник шума АЦП (ШП); цифровой фильтр верхних частот (ЦФВЧ); вычитатель; вычислитель величины шума.

Данная модель работает следующим образом. Источник сообщений формирует блоки передачи размерностью N. В испытаниях предполагается, что ИС формирует амплитудный спектр сигнала передачи противоположной стороны.

Размерность каждого блока сигнала обработки противоположной стороны равна Л'-отсчётам. Такую же размерность имеет передаточная характеристика канала связи.

В силу того, что обработка ведётся в частотной области, влияние канала связи будет сводиться к умножению изображения очередного сформированного блока на передаточную характеристику канала связи. Умножение производится попарно и, следовательно, размерность сигнала приёма на выходе канала связи будет равна тУ-отсчёгам энергетического спектра.

С помощью случайного датчика псевдослучайной последовательности производится имитация шума АЦП. Введение шума АЦП с помощью соответствующего датчика позволяет определить величину шума на выходе эхокомпенсатора.

Сформированный амплитудный спектр сигнала приёма совместно с шумом АЦП поступает на вход цифрового фильтра верхних частот (ЦФВЧ), выполняющего роль эхокомпенсатора.

Следует заметить, что источник сообщения формирует очередной блок, при этом каждый отсчёт амплитудного спектра сигнала передачи является положительной величиной. Аналогично амплитудно-частотная характеристика канала связи является всегда величиной положительной. Следовательно, каждый отсчёт энергетического спектра сигнала приёма является величиной положительной.

Сигнал с выхода ЦФВЧ поступает на вход вычитателя. На второй вход вычитателя поступает сигнал с выхода источника сообщений.

Выходной сигнал вычитателя представляет в идеальном случае только шум АЦП.

Однако реально на выходе вычитателя будут шумы, природа которых определена выше.

С помощью вычислителя шумов осуществляется окончательное формирование величины шумов.

В данном эксперименте приняты следующие значения: С = 0,9;

Сигнал обработки противоположной стороны формировался с помощью следующего соотношения:

где к = 0, 1,... 1023 - текущий номер отсчета;

а = 1,2,... 1024 - коэффициент, характеризируюший текущий блок сигнала передачи;

1024.

а 1 = 1024 Гц - круговая частота появления отсчетов энергетического спектра сигнала передачи.

Передаточная характеристика канала связи формировалась с помощью следующего соотношения:

ЯС^ехрр^},

где к = 0,1,... 1023 - текущий номер отсчета;

а 1 = 1024 Гц - круговая частота появления отсчётов амплитудного спектра среды распространения (АЧХ канала связи).

Рассчитанная теоретически мощность шума работы эхокомпенсатора первого порядка Рсобств. шума = 1,8 мкВт.

Полученная экспериментально величина шума относительного компенсационного метода (ОКМ) РЭкспеРим. = 1,93 мкВт.

Теоретическая оценка мощности шума и экспериментальная величина мощности шума согласуются с точностью 5-7%, что свидетельствует о правильности полученных теоретических оценок.

Определены кривые сходимости разработанных алгоритмов эхокомпенсации. В качестве примера на рис. 9 приведены кривые сходимости эхокомпенсатора второго порядка при различных коэффициентах аттенюатора и рекурсивной части. Процесс сходимости заканчивается к 5 блоку.

С помощью билинейного преобразования произведен расчет амплитудно-частотной характеристики адаптивного инвариантного асимметричного эхокомпенсатора второго порядка.

коэффициентах передачи аттенюатора

Основные результаты и выводы

1. Проведен анализ построения составных узлов контроллера базовых станций мобильных сетей: генераторного оборудования, усилителей мощности с выходной мощностью выше 1 кВт; адаптивных эхокомпенсаторов, работающих на основе алгоритмов Винера-Хопфа и Калмана. Выявлены направления работ по повышению эффективности контроллеров базовых станций.

2. Разработан метод расчета контроллеров на основе широтно-импульсных систем (ШИС). Проведен анализ устойчивости ШИС методом искусственного понижения порядка ее линейной части, получены расчетные соотношения, позволяющие оценить технические характеристики таких систем.

3. Синтезирован адаптивный эхокомпенсатор первого порядка с защитным временным интервалом. Приведен алгоритм обработки информационного и управляющего сигналов. Эффективность работы синтезированного эхокомпенсатора по сравнению с известным алгоритмом Уидроу заключается в некритичности его работы от корреляционных связей встречных направлении.

4. Синтезирован адаптивный эхокомпенсатор второго порядка без защитного временного интервала на основе зеркально-симметричных структур. Оценены технические характеристики, определены требования к устойчивой работе.

5. Синтезирован асимметричный адаптивный цифровой эхокомпенсатор второго порядка без защитного временного интервала. Найдены элементы управления асимметричным эхокомпенсатором второго порядка. Проведено сравнение разработанного адаптивного эхокомпенсатора второго порядка с алгоритмом Уидроу. Защищенность разработанного алгоритма перед известным алгоритмом Уидроу увеличена на 5 дБ.

6. Проведены экспериментальные исследования симметричного эхокомпенсатора первого порядка. Найдены кривые сходимости. Найдена остаточная величина нескомпенсированного сигнала. Методом билинейного преобразования найдены АЧХ и ФЧХ аналогового прототипа адаптивного эхокомпенсатора. Найденные характеристики представляют собой высокодобротный цифровой фильтр верхних частот.

7. Проведены испытания контроллера, работающего в режиме класса «Б» с выходной мощностью 1 кВт. Приведены технические характеристики.

Основные публикации по теме диссертации

1. И.И. Павлов. Инвариантный эхокомпенсатор и его характеристики / С.С. Абрамов, В.Б. Малинкин, И.И. Павлов //Материалы двенадцатой международной научно-технической конференции «Перспективы развития современных средств и систем телекоммуникаций», Иркутск - 2006г. С. 30-34.

2. И.И. Павлов. Модернизация передатчика с широтно-импульсным модулятором / С.С. Абрамов, И.И. Павлов // Материалы Российской научно-

технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск - 2008г. С.134.

3. И.И. Павлов. Применение системы динамического управления несущей / И.И. Павлов, Н.И. Портяной // Материалы Российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск - 2009г. С.135.

* 4. И.И. Павлов. Асимметричный инвариантный эхокомпенсатор второго порядка без защитного временного интервала и его характеристики / В.Б. Малинкин, Е.В. Кулясов, Е.В. Малинкин, И.И. Павлов // Вестник СибГАУ-2009г., №2. С.74-78.

5. И.И. Павлов. Обзор системы базовой приемопередающей станции (BTS) / И.И. Павлов., С.А. Дорофеев /7 Материалы Российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск - 2010г. С.230-232.

6. И.И. Павлов. Структура аппаратного обеспечения приемопередающей станции (BTS) / И.И. Павлов // Материалы Российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск - 2010г. С.232-234.

* 7. И.И. Павлов. К анализу широтно-импульсной системы с обратной связью / A.M. Михеенко, С.С. Абрамов, И.И. Павлов //Вестник СибГАУ-2010г., №1. С.12-16.

8. И.И. Павлов. Анализ устойчивости широтно-импульсной системы с обратной связью на основе асимптотического метода / A.M. Михеенко, С.С. Абрамов, И.И. Павлов // Материалы X международной конференции: «Актуальные проблемы электронного приборостроения». АПЭП-2010, Т.7 Новосибирск - 2010г. С.130-133.

9. И.И. Павлов. Инвариантные эхокомпенсаторы первого порядка с защитным временным интервалом и его характеристики / В.Б. Малинкин, Е.В. Малинкин, И.И. Павлов, С.С. Абрамов. // Материалы X международной конференции: «Актуальные проблемы электронного приборостроения». АПЭП-2010,Т.2Новосибирск- 2010г., С.143-146.

10.1.I. Pavlov. «Invariant echo canceller of the first order a protective time interval and its characteristics» / V.B. Malinkin, E.B.Malinkin, I.I. Pavlov, S.S. Abramov // 2010. 10™ «International conference on actual problems of electronic instrument engineering proceedings». Novosibirsk. APELE-2010, volume l.P.39-42

11. I.I.Pavlov. «Stabiliti analysis of pulse-feedback system on the base of asymptotic method» / A.M. Mikheenko, S.S. Abramov, I.I.Pavlov // 2010. 10™ «International conference on actual problems of electronic instrument engineering proceedings». Novosibirsk. APEIE-2010, volume 1. P. 163-165 .

* 12. И.И.Павлов. К вопросу о построении инвариантного эхокомпенсатора второго порядка с асимметричный структурой / В. Б. Малинкин, С.С. Абрамов, И.И.Павлов, А.В. Малинкин // Вестник СибГУТИ-2011г., № 1.С. 18-20.

* Статьи в изданиях из перечня ВАК.

Павлов Иван Иванович

Методы формирования и обработки информационных и управляющих сигналов в контроллерах базовых станций

Подписано в печать 15.03.2011. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 0,75. Тираж 100 экз. Заказ № 63

Отпечатано на ризографе в ГОУ ВПО «СибГУТИ» 630102, г. Новосибирск, ул. Кирова, 86.

Автореферат

Введение.

1. Анализ работы мобильных телекоммуникационных систем

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. Анализ работы усилителей мощности мобильных телекоммуникационных систем в различных режимах.

1.3.1. Режим А.

1.3.2. Режим В.

1.3.3. Режим АВ.

1.3.4. РежимС.

1.3.5. Режим Э.

1.3.6. Режим Е.

1.4. Выводы по первому разделу диссертации.

2. Оптимизация параметров задающих генераторов и усилителей мощности передающих устройств мобильных систем радиосвязи

2.1. Постановка задачи.

2.2. Оптимизация генераторных устройств высокой частоты.

2.3. Последовательный резонансный инвертор.

2.4. Параллельный резонансный инвертор.

2.5. Ключевой генератор с формирующим контуром.

2.6. Методы анализа широтно-импульсных систем.

2.7. Анализ устойчивости широтно-импульсной системы методом искусственного понижения порядка ее линейной части.

2.8. Выводы по второму разделу диссертации.

3. Синтез адаптивных эхокомпенсаторов с защитным временным интервалом и анализ эффективности их работы.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Синтез структуры компенсатора первого порядка и анализ его технических характеристик.

3.3. Результаты эксперимента.

3.4. Выводы к третьему разделу диссертации.

4. Синтез адаптивных эхокомпенсаторов без защитного временного интервала

4.1. Постановка задачи.

4.2. Секционированная свертка с перекрытием и суммированием.

4.3. Секционированная свертка с перекрытием и накоплением

4.4. Синтез быстрых алгоритмов расчета эхосигнала

4.5. Синтез алгоритма работы адаптивного эхокомпенсатора первого порядка без защитного временного интервала.

4.6. Выводы к четвертому разделу диссертации.

5. Техническая реализация адаптивного эхокомпенсатора и результаты испытаний усилителя мощности класса «D».

5.1. Постановка задачи.

5.2. Техническая реализация асимметричного эхокомпенсатора первого порядка с защитным временным интервалом.

5.3. Результаты испытаний.

5.4. Экспериментальное исследование усилителя мощности класса «D».

5.5. Выводы по пятому разделу диссертации.

Актуальность темы. Одной из основных операций контроллеров базовых станций является цифровая обработка информации, которая включает в себя операции обработки информации и операции борьбы с эхосигналами.

Для повышения эффективности работы указанных выше контроллеров необходимо, во-первых разработать методы формирования сигналов с повышенными энергетическими показателями и во-вторых - разработать методы эхокомпенсации не критичными к корреляционным связям.

Энергетические показатели (КПД) можно улучшить, переведя работу усилителей мощности в режим класса «£)». Разновидностю режима класса «£)» являются классы «Е» и «Т». Борьба с эхосигналами производится с помощью адаптивных фильтров, которые реализуют алгоритмы Уидроу и моделируют параметры неизвестной системы.

Большой вклад в решение проблемы работы адаптивной фильтрации внесли работы отечественных авторов: С.А. Курицина, А.Д. Снегова, Я.З. Цыпкина, Р.Л. Стратановича, В.И. Тихонова, а также работы зарубежных авторов - Г. Бостельмана, М.И. Сондхи, Д.А. Беркли и многих других.

Известные методы адаптивной фильтрации, хотя и широко распространены, обладают рядом недостатков.

Так, при реализации адаптивного фильтра в качестве эхокомпенсатора иногда может возникать ситуация, когда передаваемая последовательность сигналов оказывается коррелированной с принимаемой последовательностью. В этом случае адаптивный эхокомпенсатор будет компенсировать и принимаемый сигнал.

Даже при использовании в эхокомпенсаторе модели эхотракта в виде адаптивного трансверсального фильтра требуется большое количество операций умножения и сложения, выполняемых за интервал дискретизации. В случае использования табличных эхокомпенсаторов необходим большой объем памяти, в которой хранятся все возможные ранее вычисленные варианты эхосигналов.

Алгоритмы, основанные на использовании компенсационного метода, требуют осуществления операций свертки, которые сложны, а устройства их реализующие характеризуются большим уровнем не скомпенсированного эхосигнала. Не решены вопросы уменьшения уровня недокомпенсированного эхосигнала при наличии принимаемого сигнала и шума, поступающего из канала связи.

Существует другой подход в адаптивной фильтрации, основанный на использовании инвариантов, которые являются неизменными при преобразовании пространств и предоставляемых в них систем. Инвариантом называется объект, который остается неизменным при преобразовании пространств. Неизменная величина необходима для однозначной идентификации объекта в различных системах координат.

Таким образом, тензор является инвариантом для геометрического объекта, проекции которого в разных системах координат связаны между-Ьобой линейным законом.

Автором тензорной методики анализа сложных систем является американский ученый Крон. Он впервые использовал понятие инвариантов для анализа электрических систем и сетей. Однако многие работы Крона строились на эмпирическом подходе и на практике не имели должного применения.

Одним из первых, кто развил теорию инвариантов для анализа сетей связи, стал доктор технических наук, профессор М.Н. Петров. Его многочисленные монографии и научные статьи, посвященные решению данной проблемы, хорошо известны и широко используются специалистами.

В работах доктора технических наук, профессора В.В Лебедянцева найдено, что для любого линейного четырехполюсника при нулевом сдвиге отношение длинн векторов на входе и выходе есть величина постоянная.

Инвариант, основанный на равенстве отношений комплексных спектров, включает в себя в виде частного случая инвариант, основанный на равенстве отношений длинн векторов на входе и выходе линейного четырехполюсника.

Перечисленные выше методы адаптивной эхокомпенсации используются, в основном, для борьбы с эхосигналами в оборудовании xDSL.

Однако, нерешенной задачей является использование инвариантных методов обработки и компенсации сигналов эха в контроллерах базовых станций. Нерешенной задачей является также комплекс задач по улучшению эффективности работы контроллеров базовых станций.

Цель работы: Основной целью работы является повышение эффективности работы контроллеров базовых станций на основе разработанных методов обработки информации в радиотрактах с повышенными энергетическими показателями и разработка инвариантных методов эхокомпенсации.

В соответствии с поставленной целью в работе последовательно решаются следующие основные задачи: анализ работы основных узлов контроллера базовых станций: задающего генератора, усилителей, эхокомпенсатора Уидроу, работа которых основана на идентификации параметров неизвестной системы; синтез алгоритмов обработки информации в инвариантных эхокомпенсаторах с защитным временным интервалом; синтез алгоритмов обработки информации в инвариантных эхокомпенсаторах без защитного временного интервала; синтез алгоритмов расчета работы усилителей мощности в режиме класса «£>»; техническая реализация различных структур адаптивных эхокомпенсаторов и усилителей мощности контроллера базовых станций; анализ полученных экспериментальных исследований разработанных структур.

Методы исследования. В работе использовался математический аппарат теории вероятностей, линейной алгебры, вычислительной математики и цифровой обработки информации. Экспериментальное исследование разработанных инвариантных алгоритмов проводилось на физических и математических моделях с помощью натуральных испытаний и методом статистического моделирования на ЭВМ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан адаптивный метод обработки информации в эхокомпенсаторах первого порядка некритичный к корреляционным связям встречных направлений.

2. Разработан адаптивный метод эхокомпенсации второго порядка, позволивший увеличить защищенность на 5 дБ по сравнению с традиционными методами обработки информации.

3. На основе разработанных методов обработки информации синтезирована структура контроллеров базовых станций, позволяющая повысить эффективность их работы.

4. С использованием имитационной и физической моделей показано, что предложенные методы обработки информации позволяют снизить вероятность появления ошибки на приеме и увеличить КПД по сравнению с традиционно используемыми системами.

Практическая ценность. Реализация результатов исследования систем обработки информации позволит на практике добиться существенного снижения влияния корреляционных связей информационных сигналов различных направлений на качество работы дуплексной системы обработки информации, уменьшить уровень собственных шумов, и тем самым, уменьшить вероятность ошибки, а также улучшить энергетические показатели базовых станций.

Внедрение результатов. Исследования, проверенные в ходе работы над темой диссертации, являются составной частью НИР по теме

Фундаментальные аспекты новых информационных и ресурсосберегающих технологий». Получены акты о внедрении результатов в производственную и учебную деятельность: Сибирский филиал ОАО «МегаФон», ГОУ ВПО СибГУТИ.

Апробация работы. Результаты, полученные в работе на разных этапах ее выполнения докладывались и обсуждались на:

- Научно-технической конференции «Перспектива развития современных средств и систем телекоммуникаций», Иркутск, 2006г.

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск, 2008г.

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск, 2009г.

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск, 2010г.

- Международной X научно - технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Новосибирск, 2010г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано двенадцать работ, в том числе три статьи из списка ВАК.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод расчета основных параметров усилителей мощности класса «£>» контроллеров базовых станций;

2. Метод управления адаптивными эхокомпенсаторами первого порядка с защитным временным интервалом;

3. Метод управления адаптивными эхокомпенсаторами второго порядка без защитного временного интервала;

4. Структура синтезированных адаптивных эхокомпенсаторов и усилителей мощности класса «£>».

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения.

5.5 Выводы к пятому разделу.

1. Разработана структурная схема симметричного эхокомпенсатора первого порядка. Достоинством такой структуры является ее устойчивая работа при любых значениях управляющих коэффициентов.

2. Приведены экспериментальные прямые сходимости разработанных алгоритмов. Найдена остаточная величина нескомпенсированного сигнала.

3. Методом билинейного преобразования найдены АЧХ и ФЧХ аналогового прототипа адаптивного эхокомпенсатора. Найденные характеристики представляют собой высокодобротный цифровой фильтр верхних частот.

4. Проведенные испытания усилителя мощности, работающего в режиме класса Э. Разработанный усилитель можно использовать в мобильных телекоммуникационных системах.

Заключение

1. Проведен анализ построения составных узлов контроллера базовых станций мобильных сетей: генераторного оборудования, усилителей мощности с выходной мощностью выше 1 кВт; адаптивных эхокомпенсаторов, работающих на основе алгоритмов Винера-Хопфа и Калмана.

2. Разработан метод расчета усилителей мощности на основе широтно-импульсных систем (ШИС). Проведен анализ устойчивости ШИС методом искусственного понижения порядка ее линейной части, получены расчетные соотношения, позволяющие оценить технические характеристики таких систем.

3. Синтезирован адаптивный эхокомпенсатор первого порядка с защитным временным интервалом. Приведен алгоритм обработки информационного и управляющего сигналов. Доказана эффективность работы синтезированного эхокомпенсатора по сравнению с известным алгоритмом Уидроу.

4. Синтезирован адаптивный эхокомпенсатор второго порядка без защитного временного интервала на основе зеркально-симметричных структур. Оценены технические характеристики, определены требования к устойчивой работе.

5. Синтезирован асимметричный адаптивный цифровой эхокомпенсатор второго порядка без защитного временного интервала. Найдены элементы управления асимметричным эхокомпенсатором второго порядка. Проведено сравнение разработанного адаптивного эхокомпенсатора второго порядка с алгоритмом Уидроу. Показано преимущество разработанного алгоритма перед известным алгоритмом Уидроу.

6. Проведены экспериментальные исследования симметричного эхокомпенсатора первого порядка. Найдены кривые сходимости. Найдена остаточная величина нескомпенсированного сигнала. Методом билинейного преобразования найдены АЧХ и ФЧХ аналогового прототипа адаптивного эхокомпенсатора. Найденные характеристики представляют собой высокодобротный цифровой фильтр верхних частот.

7. Проведены испытания усилителя мощности, работающего в режиме класса £) с выходной мощностью 1 кВт. Приведены технические характеристики.

1. Jakowatz C.V., Shuey R.L. and White G.M. Adaptive Waveform Recognition Proceedings. 4th London Symposium on Information Theory, Butterworth, London. P. 317-326, September 1960.

2. Graser E.M. Signal Detection by Adaptive Filters. IEEE trans., Vol. IT 7 No. 2. P. 87-98, April 1961.

3. Gabor D., Withy W. P. L. And Woodcock R.A. Universal Nonlinear Filter, Predictor and Stimulator Which Optimizes Itself by a Learning Process. Proceedings. IEEE, Vol. 108, Pt B. P. 422 438, 1961.

4. Gabriel W.F. Adaptive Arrays An Introduction Proceedings IEEE, Vol. 64, No. 2. P. 239 - 272, February 1976.

5. Steinbuch K. and Widrow B.A. Critical Comparison of Two Kinds of Adaptive Classification Networks. IEEE trans., Vol. EC 14, No. 5. P. 737 - 740, October 1965 .

6. Пугачев B.C. и др. Основы автоматического управления. М., «Гос. издат. физ. мат. литературы», 1963.

7. Rudin H.J. Automatic Equalization Using Transversal Filters. IEEE Spectrum, Vol. 2, No. 1. P. 53 59, January 1967.

8. Itakira F. and Saito S. Analysis Synthesis Telephone Based Upon the Maximumth1.kelihood Method in Y. Konasi (ed.). Report 6 Internatoinal Congress Acoustics, Tokyo, Report С 5 - 5. P. 21 - 28, August 1968

9. Wenstein S.B. Echo Cansellation in the Telephone Network. IEEE Cammunications Society Magazine. Vol. 15, No. 1, January 1977.

10. Qureshi S.U. Adaptive Equalization. IEEE Communications Society Magazine, Vol. 21, No. 2. P. 9 16, March 1982.

11. Widrow В., Mc.Cool J.M., Larimore M.G. and Johnson C.R. Stationary and Non Stationary Learning Characteristics of the LMS Adaptive Filters. Proceedings IEEE, Vol. 64, No. 8. P. 1151 - 1161, August 1976.

12. Widrow В., Mantey P.E., Griffiths L.J. and Goode B.B. Adaptive Antenna Systems. Proceedings IEEE, Vol. 55, No. 12. P. 2143 -2159. December 1967.

13. Widrow B. Adaptive Filters in R. Kalman and Declaris (eds.). Aspects of Network and System Theory, Holt, Rinehat and Winston NetYork. P. 563 587, 1971.

14. Applebaum S.P. Adaptive Arrays. IEEE trans., Vol. AP 24, No. 5. P. 585 - 598, September 1976.

15. Lucky R.W. Techniques for Adaptive Equalization of Digital Communication Systems. Bell System Technical Journal, Vol. 45, No. 2. P. 255 286, February 1966.

16. Бондин C.B. Разработка и исследование системы для одновременной двусторонней передачи данных по абонентским линиям ГТС. Кандидатская диссертация, 1990.

17. Горидько А.Н. Разработка и исследование системы для одновременной двусторонней передачи информации по абонентским линиям ГТС в цифровой сети связи. Кандидатская диссертация, 1996.

18. Weinstein S.B. Passband Data Driven Echo Canceler for Full - Duplex Transmission on Two - Wire Circuits. IEEE trans., Vol. COM - 25, No. 7. P. 654 -666, July 1977.

19. Parent USA 4162378, by Bandoux and Macchi, 1978.

20. Сондхи M. M., Беркли Д. А. Методы подавления эха в телефонных сетях. ТИИЭР, 1980, том 68, № 8. с 5 24.

21. Claasen Т.A. and Meckienbrauker W.F.G. Comparison of the Convergence of two Algorithms for Adaptive FIR Digital Filters. IEEE trans., Vol. CAS 28, No. 6. P. 510-518, June 1981.

22. Verhoek N.A.M., Van den Elzen H.C., Shijders F.A.M. and Van Gerwen P.J. Digital Echo Cancellation for Baseband Data Transmission. IEEE trans., Vol. ASSP 27, No. 6. P. 768 - 781, 1979.

23. Gitlin R.D. and Weinstein S.B. The Effects of Large Interference on the Tracking Capability of Digitally Implemented Echo Canselers. IEEE trans., Vol. Com 26, No. 6. P. 833 - 839, June 1978.

24. Holt N. and Stueflotten S.A. New Digital Echo Canseler for Two Wire Subscriber Lines. IEEE trans., Vol. COM - 29, No. 11. P. 1573 - 1581, November 1981.

25. Карманов В.Г. Математическое программирование. M.; Наука, 1986 . -288 с.

26. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Регодел К. Оптимизация в технике. М.; Мир, 1986.-Т. 1. -352с.

27. Адаптивные фильтры под редакцией К. Ф. Н. Коуэна и П. М. Гранта. М.; Мир, 1988.-388с.

28. Lawrence R.E. and Kaufman Н. The Caiman Filter for Equalization of a Digital Communications Chanel. IEEE trans., Vol. COM 19, No. 12. P. 1137 - 1141, Desember 1971.

29. Shensa M.I. The Spectral Dynamics of Evolving LMS Adaptive Filters Proceedings. IEEE International Conference Acoustics. Speech and Signal Processing (ICASSP). P. 950 953, 1979.

30. Mansour D. and Gray A.H. Ir. Unconcirained Frequency and Domain Adaptive Filters. IEEE trans., Vol. ASSP 30, No. 5. P. 726 - 734, October 1982.

31. Bershad N.J. and Feintuch P.I. Analysis the Frequency and Domain Adaptive Filters. Proceedings IEEE. Vol. 67, No. 12. P. 1658 1659, December 1979.

32. Dentino M., McCool J. and Widrow B. Adaptive Filtering in the Frequency Domain. Proceedings IEEE, Vol. 6, No.12. P. 1658 1659, December 1978.

33. Widrow B. McCool J. and Ball M. The Complex LMS Algorithm. Proceedings IEEE, Vol. 63, No 4. P. 719 720, April 1975.

34. Pelkowidz L. Frequency Domain Analysis of Wraparound Error in Fast Convolution Algorithms. IEEE trans., Vol. ASSP 29, No. 3. P. 413 - 422, June 1981.

35. Widrow В., Mc Cool J, M. Larimore M.G. and Johnoson C. R. Stationary and Non Stationary Learning Characteristics of the LMS Adaptive Filters. Proceeings IEEE, Vol. 64, No. 8. P. 1151 - 1161, August 1976.

36. Адаптивное согласование в беспроводных абонентских каналах. CHIP NEWS, № 6 7. с 44 - 48.

37. Чепиков А.П., Парфенов Ю.А., Рассохин Э.В. Передача дискретной информации по кабелям ГТС. — М. «Связь». 1979.

38. Малинкин В.Б. Разработка и исследование дуплексной передачи цифровой информации. Канд. диссертация. М. — 1985.

39. Рекомендации МККТТ V26TER.

40. Липкин И.А. Основы статистической радиотехники, теории информации и кодирования. М. 1978. - 237 с.

41. Петрович Н.Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой манипуляцией. -М., «Сов. Радио», 1965. с 77.

42. Окунев Ю.Б., Заездный A.M. и др. Фазоразностная модуляция и ее применение для передачи дискретной информации. М. «Связь». - 1967.

43. Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. М. «Связь». - 1979.

44. Окунев Ю.Б. Системы связи с инвариантными характеристиками помехоустойчивости. М. - «Связь». - 1973.

45. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. М. «Радио и связь». - 1991.

46. Б. Уидроу, С. Стирнз. Адаптивная обработка сигналов. М., «Радио и связь», 1989.

47. Mueller К.А New Digital Echo Canceller for Two Wire Full - Duplex Data Transmission. - IEEE trans. On Comm., Vol. Com. - 24, No. 9. P. 956 - 962, 1976.

48. Панков A.A., Калинихин A.E. Адаптивная обработка цифровых сигналов в 2х проводных дуплексных регенераторах. В сб. «Труды учебных заведений связи». - 1997. - с 98 - 115.

49. Лебедянцев В.В. Разработка и исследование методов анализа и синтеза инвариантных систем связи. Новосибирск докт. диссертация, 1995.

50. Гоноровский И.С., Демин М. П. Радиотехнические цепи и сигналы. М., «Радио и связь», 1994.

51. Ланкастер П. Теория матриц. Пер. с англ. Под редакцией В. В. Донченко. -М., «Наука», 1978 . с 280.

52. Порохов О.Н. Сигналы и коды цифровых систем передачи. Электросвязь, 1980, № 1. с 33-37.

53. Петрович Н.Т., Порохов О. Н. Трехпозиционная манипуляция в системах связи. Радиотехника, 1983,№7.c3-8.

54. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М., «Наука», 1978.

55. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М., «Высшая школа», 1983.

56. Френке Л. Теория сигналов. М., «Сов. радио», 1974.

57. Бусленко Н.П. Теория больших систем. М., «Наука», 1969.

58. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М., «Наука», 1978.

59. Пономарев В.И., Крыжик В.И., Егоров В.А. Искажение сигналов в каналах связи. Л., изд. ЛЭИС 1978.

60. Жигач В.П., Константинов C.B. Амплитудно и фазочастотные характеристики физической линии. Техника средств связи, сер. ТПС, 1979, вып. 2 (35). с 109-112.

61. Порохов О.Н. Предельная потенциальная помехоустойчивость приема видеоимпульсных сигналов. — Радиотехника, 1978, № 12. с 46 52.

62. Цветнов В.В. Статистические свойства сигналов и помех в двухканальных фазовых системах. Радиотехника, 1957, № 5. с 15.

63. Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. — М., «Наука», 1980.

64. Курицин С.А. Теоретические основы построения адаптивных систем передачи. Л., 1983. с 35 - 44.

65. Брискер A.C., Руга В.Д., Шарле Д.Л. Городские телефонные кабели. Спрвочник. М., «Радио и связь», 1984. с 119 - 120.

66. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М., «Сов. радио», 1974, с 86, том 1.

67. Величкин А.И. Теория дискретной передачи непрерывных сообщений. М., «Сов. радио», 1970, с 242-251.

68. Крендель A.B., Соколов H.A. Сети абонентского доступа: структурные характеристики. Электросвязь. -№ 11 1997. с 13 - 15.

69. Денисьева О.М., Немчинов В.М. Цифровые системы передачи для абонентских линий. Электросвязь. - № 5, 1996. с 4 - 5.

70. Шаракшане A.C. и др. Сложные системы. М, «Наука», 1969.

71. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. — М., «Мир». 637 с.

72. Снегов А.Д. Адаптивная компенсация электрического эха в каналах ТЧ. -Электросвязь, 1978, № 8. с 15 19.

73. Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигнала. — М., «Радио и связь», 1990.

74. Денисьева О.М. Технология HDSL. Технология и средства связи. № 1, 1998. с 34-40.

75. Денисьева О.М. Оборудование HDSL в сетях доступа. Технология и средства связи. № 2, 1998.

76. Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи для последней мили. -М., «Эхо Трендз», 1998. с 146.

77. Топличанец 3. Сети доступа, основанные на кабельной сетевой инфраструктуре. Эрикссон Никола Тесла Ревие 9 (1997) 2, с 63-76.

78. Острейко Е.К. Цифровизация медно кабельных магистральных линий связи: представляем WATSON и MEGATRANS. - Электросвязь № 8, 1999.

79. Соколов Н.А. Сети абонентского доступа: перспективы развития. — Электросвязь. -№ 11, 1997. с 8 12.

80. Мирошников Д.Г., Денисьева О.М. Цифровые системы передачи для абонентских линий. Электросвязь. - № 5з 1996. с 2.

81. Котов Г.Г. Система абонентского уплотнения Multigain 2000. -Электросвязь. № 5, 1996. с 3.

82. Трухин А.В., Федотов В.А. Аппаратура цифрового уплотнения абонентских линий АЦУ 4/1. - Электросвязь. - № 5, 1996.

83. Мирошников Д.Г. Решение проблемы «последней мили». Вестник связи. -№10, 1995, с 24-28.

84. Малинкин В.Б. Адаптивные фильтры в телекоммуникационных системах. -Новосибирск СибГУТИ 2005. с 223.

85. Малинкин В Б., Левин Д.Н. Борьба с явлением электрического эха в мобильных телекоммуникационных сетях Красноярск - НИИ СУВПТ -2005. с 137.

86. Малинкин В.Б., Левин Д.Н. Нелинейная обработка сигналов в адаптивных фильтрах Красноярск: НИИ СУВПТ, 2005. - 140с.

87. Малинкин В.Б., Алгазин Е.И., Левин Д.Н., Попантонопуло В.Н. Инвариантный метод анализа телекоммуникационных систем передачи информации Красноярск, СибГУТИ, 2006. - 140 с.

88. Основы цифровой обработки сигналов. Курс лекций. Санкт-Петербург, 2003 -с 594.

89. Малинкин В.Б., Левин Д.Н., Абрамов С.С. Об одном методе передачи сигналов Электросвязь №2 2008 с 47-48

90. Левин Д.Н., Малинкин В.Б., Абрамов С.С. Инвариантный эхо компенсатор с защитным временным интервалом и его характеристики// Электросвязь №2 2008 с 48-49.

91. Левин Д.Н., Малинкин В.Б., Абрамов С.С. Метод борьбы с доплеровским смещением частотного спектра и его характеристики — электросвязь №1, 2009, с 30-33.

92. Левин Д.Н., Малинкин В.Б., Абрамов С.С. Относительный метод коррекции его технические характеристики — Электросвязь №1, 2009, с 34-37.

93. Левин Д.Н., Малинкин В.Б., Абрамов С.С. Относительный метод передачи сигнала с одновременной коррекцией параметров среды распространения -Вестник СибГАУ, №1, 2008, с 98-101.

94. Левин Д.Н., Малинкин В.Б., Абрамов С.С. Модефицированные фильтры Калмана в телекоммуникациях Вестник СибГАУ, №3, 2008, с 29-31.

95. Проектирование и техническая эксплуатация радиопередающих устройств/ М.А. Сивере и др.: Учеб. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 1989.- 368 с.:ил.

96. Хмельницкий Е.П. Работа лампового генератора на расстроенный контур. — М.: Связьиздат, 1962. 109 с.:ил.

97. N.O. Sokal and A.D. Sokal, "Class E—a new class of high-efficiency tuned single-ended switching power amplifiers," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-10, pp. 168-176, June 1975.

98. M.J. Chudobiak, "The use of parasitic nonlinear capacitors in Class-E amplifiers," IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. 41, pp. 941-944, Dec.1994.

99. H. Sekiya, I. Sasase and S. Mori "Computation of design values for class E amplifiers without using waveform equations", IEEE Trans. Circuits Syst-I, vol.49, no.7, pp.966-978, July 2002

100. Артым А.Д. Усилители классов D и ключевые генераторы в радиосвязи и радиовещании. -М.: Связь, 1980. — 209с.:ил.

101. Ципкин ЯЗ. Теория линейных импульсных систем. М., Физматгиз, 1963.-968с.:ил.

102. Ципкин Я.З., Попков Ю.С. Теория нелинейных импульсных систем. Из-во Наука, М., 1973,416с.

103. Полов К.П. Условия устойчивости усилителя в режиме «D» с обратной связью. Радиотехника, №6, 1971.

104. Полов К.П. К исследованию устойчивости усилителя в режиме «D» с обратной связью. Радиотехника, №1, 1974.

105. Ицхоки Я.С. Приближенный метод анализа переходных процессов в сложных линейных цепях. Советское радио, 1969.

106. Павлов И.И. Модернизация передатчика с широтно-импульсным модулятором / Абрамов С.С., Павлов И.И. // Материалы российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск - 2008, с 134.

107. Павлов И.И. Применение системы динамического управления несущей / Павлов И.И., Портяной Н.И. // Материалы российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск 2009, с 13 5.

108. Павлов И.И. Обзор системы базовой приемопередающей станции (BTS) / Павлов И.И., Дорофеев С.А. Материалы российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск 2010 с

109. Павлов И.И. Структура аппаратного обеспечения приемопередающей станции (BTS) / Павлов И.И. // Материалы российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск 2010 с

110. Павлов И.И. К анализу широтно-импульсной системы с обратной связью/ Михеенко A.M., Абрамов С.С., Павлов И.И // Статья. Вестник СибГАУ им. Академика М.Ф. Решетнева. -2010, вып 1, с 12-16.

111. Павлов И.И. Анализ устойчивости широтно-импульной системы с обратной связью на основе асимптотического метода / Михеенко A.M., Абрамов С.С., Павлов И.И//Статья. АПЭП-2010, Том.7, с 130-133.

112. Павлов И.И. Инвариантный эхокомпенсатор первого порядка с защитным временным интервалом и его характеристики / Малинкин В.Б., Малинкин Е.В, Павлов И.И., Абрамов С.С. // Статья. АПЭП - 2010, Том 2, с 143-146.

113. Pavlov I.I., Malinkin V.B., Malinkin E.V., Abramov S.S. Invariant Echo Canceller of the First Order with a Protective Time Interval and its Characteristics. Novosibirsk, APIE 2010, pp 39-42, Valume 1.

114. Pavlov I.I., Mikheenka A.M., Abramov S.S. / Stabiliti analysis of pulsefeedback system on the base of asymptotic method // APIE 2010, pp 163-165, Valume 1.

115. Результаты являются неотъемлемой частью учебного процесса.

116. Зав. каф. МЭС и ОС к.т.н. профессор

117. Декан фак. МТС к.т.н. доцент1. В.М. Деревяшкин1. В.Г. Фокин1. УТВЕРЖДАЮ1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационной работы

118. Павлова Иван Ивановича в Сибирском филиале ОАО «МегаФон».

119. Руководитель службы эксплуатации