автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.17, диссертация на тему:Методы имитационного моделирования в определении качества стохастической цифровой передачи речевой информации

На правах рукописи

Толмачев Петр Николаевич

¡Г>. сс^:

МЕТОДЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ОПРЕДЕЛЕНИИ КАЧЕСТВА СТОХАСТИЧЕСКОЙ ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ

05.13.17 - Теоретические основы информатики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ) на кафедре «Радиотехника и электросвязь»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Горелов Г.В. доктор технических наук, доцент Шалимов И.А. кандидат технических наук Лёвин В .А.

Государственное унитарное предприятие Российский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт

информатизации, автоматизации и связи Министерства путей сообщения Российской Федерации (ВНИИАС МПС России).

Защита диссертации состоится декабря 2006 г. в часов на

заседании диссертационного совета Д218.005.04 в Московском государственном университете путей сообщения (МНИТ) по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 15,ауд.4518.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИТа.

Автореферат разослан - /У" нсэ^СиЗ- 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного совета Д218.005.04 к.т.н., доцент

Н.А. Казанский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие информационных структур, в которых сочетаются различные виды трафика и различные методы доступа, сопровождается расширением применения цифровых систем сбора, передачи и обработки информации.

Особый интерес представляет совершенствование цифровых систем передачи (ЦСП) речи, поскольку одной из важнейших задач является ускорение телефонизации страны при повышении скорости и качества передаваемой информации.

В основе ЦСП лежит дискретизация речевого сигнала по времени с последующим его восстановлением на приемной стороне. Наиболее просто на практике реализуется периодическая (регулярная) дискретизация. Однако процесс дискретизации может стать нерегулярным в процессе функционирования системы, из-за сбоев в ее работе, из-за зашумления каналов, искажения и запаздывания дискретных отсчетов (а при пакетной передаче -пакетов). Кроме того, разработаны и широко используются ЦСП с преднамеренным введением стохастичности в процесс дискретизации для увеличения эффективности процесса передачи.

Под стохастическими ЦСП, ЦСП со статистическим уплотнением (СЦСП) понимаем ЦСП, на вход восстанавливающих устройств которых, поступает стохастический поток отсчетов дискретизированной речи.

Для анализа СЦСП преимущественно используются субъективные методы оценивания качества восстановления речи. Известна и достаточно строгая методика аналитической оценки качества передачи по критерию разборчивости.

В данной диссертационной работе рассматриваются вопросы применения методов имитационного моделирования при определении качества стохастической цифровой передачи речевой информации.

Цель работы состоит в совершенствовании методики аналитической оценки качества передачи путем отказа от применения ряда используемых аппроксимаций и применения в ней непосредственно экспериментальных распределений вероятностей, а также методов имитационного моделирования процессов в основных элементах СЦСП.

Реализуется следующая последовательность решения задач диссертационной работы.

1. Обзор примеров реализации и схемотехники статистического уплотнения первичной цифровой системы передачи.

2. Определение статистических свойств потока отсчетов на входе интерполирующего фильтра СЦСП. Получение методами имитационного моделирования распределений вероятностей занятости канального интервала и вероятностей отбраковки числа подряд отбракованных отсчетов (статистики коллизий, «столкновения отсчетов» основного и дополнительного комплекта СЦСП).

3. Определение качества воспроизведения речи в СЦСП по критериям отношения сигнал/шум и слоговой разборчивости с использованием имитационного моделирования процессов в основных элементах СЦСП.

Исходная основа диссертации. Диссертация основывается на результатах:

- фундаментальных работ теории информации В. А .Кот ель нико ва, Н.Винера, К. Шеннона и Др.

теоретических и прикладных исследований по цифровой обработке и передаче непрерывных речевых сообщений Дж. Беллами, А.И.Величкина, МД.Венедиктова, Г.В.Вемяна, В.Н.Гордиенко, Г.В.Горелова, А.Г.Зкжо, Г.В. Кузнецова, М.В. Назарова, В.АЛёвина, И.А,Лозового, Н.И.Пилипчук, О.Н.Ромашковой (Луковой), И.А.Шалимова, А.Ф. Фомина и др.

- теоретических и прикладных исследований цифровых средств и систем передачи информации Л.Л.Баранова, ЛРабинера, А.П.Мановцева, В.П.Яковлева и др.

Методы исследования. В работе использованы методы теории вероятностей, математического анализа, теории массового обслуживания.

Научная новизна. Степень научной новизны диссертации определяется тем, что она развивает теорию восстановления речевых сообщений в направлении совершенствования с использованием аппарата имитационного моделирования методики и математического аппарата аналитической оценки качества передачи и восстановления речи в СЦСП.

Практическая ценность разработанных в диссертации математического аппарата и методов имитационного моделирования заключена в предоставленной возможности получения объективных результатов оценки качества речи по критерию разборчивости, использованных при анализе и проектировании конкретных стохастических цифровых систем передачи.

Апробация работы выполнена на заседаниях кафедры радиотехники и электросвязи МИИТа, а также • на конференциях:

- 19-я международная школа-семинар «Перспективные системы управления на железнодорожном, промышленном и городском транспорте». Украина. Алушта. 2006г.;

- Научно-практическая конференция Неделя науки-2006 «Наука транспорту» (неделя науки-2006. МНИТ). Россия. Москва. 2006г.;

Четвертая международная научно-практическая конференция «Транспорт Евразии XXI века». Казахстан. Алма-Ата. 2006 г.

Результаты работы использованы в НИР:

«Технико-экономическое обоснование программно-аппаратного комплекса предоставления ЗАО «Компания ТрансТелеКом» услуг связи с добавленной стоимостью» №182н/06-2б/372, МИИТ, 2006 г.;

«Разработка алгоритма формирования маршрутных таблиц международных узлов коммутации сети ММТС ЗАО «Компания ТрансТелеКом» №200н/06-26/373.

Основные теоретические и практические результаты, полученные в диссертационной работе, использованы в компаниях ОАО МТТ, ООО «Наука-Связь», ООО «ТСИ Телеком», что подтверждено актами.

Публикации, Основные результаты диссертации изложены в двенадцати опубликованных работах, перечень которых представлен в конце автореферата.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 21 рисунок, 13 таблиц, список литературы из 89 наименований. Основная часть диссертации изложена на 94 страницах машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, приводится краткий анализ современного состояния исследуемых вопросов, формулируются цель и задачи исследования, дан алгоритм их решения и анонсированы основные положения диссертации.

Первая глава содержит рассмотрение примеров реализации СЦСП.

Прежде всего, это уплотнение спутниковых каналов связи DCME (Digital Circuit Multiplication Equipment), а также уплотнение при использовании технологии DCME, в частности, хТХ: DTX-600/60 для сетей TDM, на основе которой построена сеть связи единственного на сегодняшний день конкурента ОАО «Ростелеком» компании ОАО «МТТ», и АТХ-600 для сетей ATM. Статистическое уплотнение присутствует и в стремительно развивающейся технологии TDMoIP, обеспечивающей передачу речи и данных TDM в сетях с пакетной коммутацией [1].

Таким образом, среди современных телекоммуникационных систем актуальными становятся системы статистического уплотнения речевых каналов. Применение таких систем в реальных сетях связи дает значительный

экономический эффект, но существенно, по мнению специалистов и пользователей, снижает качество передачи речи. В связи с этим встает вопрос об определении качества стохастической цифровой передачи речевой информации.

Основной сферой приложения результатов диссертационной работы являются СЦСП со статистическим уплотнением путем объединения цифровых потоков Е1, потоков двух комплектов аналого-цифрового оборудования первичной ЦСП.

Известны несколько вариантов устройств уплотнения, в частности, с фиксированным и чередующимся приоритетами.

При фиксированном приоритете основной комплект работает в штатном режиме, и потоки отсчетов его основных цифровых каналов остаются неизменными. Дополнительный комплект передает свои отсчеты при незанятости канальных интервалов информацией основного комплекта и теряет их в противном случае.

При чередующемся приоритете наступление каждого очередного цикла работы ЦСП сопровождается сменой приоритета — основной комплект приобретает свойства дополнительного и наоборот.

Таким образом, основной и дополнительный комплекты находятся в неравноценном положении; В основном комплекте речевой сигнал подвергается периодической дискретизации, в дополнительном - становится стохастически дискретизированным с уменьшенной интенсивностью потока отсчетов J231-

Во второй главе рассматриваются статистические свойства потока отсчетов на входе интерполирующего фильтра СЦСП.

Для анализа качества воспроизведения речи при различных реализациях статистического уплотнения необходимо распределение вероятностей Р(Х) случайной величины X количества подряд отбракованных отсчетов в рекуррентном потоке на входе интерполирующего фильтра дополнительного комплекта.

Для экспериментального определения Р(Х) в среде Delphi разработана программа PCM.pas моделирования СЦСП. В качестве входных данных использованы два файла типа «RAW» (побайтный поток отсчетов ИКМ с параметрами, определенными рекомендацией G.711 ITU-T), полученные путем конвертирования реальных аудиозаписей телефонных разговоров двух пар абонентов. С целью определения статистики коллизий, «столкновения отсчетов» основного и дополнительного комплекта каждый отсчет основного комплекта преобразован к виду «активный/пассивный».

Определена достаточная (для имитационного моделирования) продолжительность реализации речевого сообщения (L в отсчетах и t в минутах) с использованием развития оценки вероятности 8 отбраковки отсчета дополнительного комплекта и относительной погрешности 59,% ее определения (табл.! и рис.1).

Таблица 1

Оценка вероятности 6 при продолжительности реализаций речевых сообщений основного и дополнительного комплектов Ь, отсчет и 1, мин

L 240000 480000 1440000 2400000 ЗЗбОООО 4800000 7200000 9600000 12568000

t 0,5 1 3 5 7 10 15 20 26,18

е 0,274 CU16 0,279 0,270 0,276 0,295 0,292 0,301 0,297

59,% 7,74 6,39 -6,06 -9,09 -7,07 -0,68 -1,68 1,35 0

Продолжительность реализации, t мин

Рис.1

Значение оценки 6 практически стабилизируется (при выполнении условия |50| <2%) при I > 10 мин. С запасом выбираем продолжительности 12568000 отсчетов (26,18 мин) для реализаций речевых сообщений основного и дополнительного комплектов.

На рис.2 и в табл.2 представлен результат моделирования -распределение вероятностей Р{Х) случайной величины X количества подряд отбракованных отсчетов в потоке на входе интерполирующего фильтра дополнительного комплекта в условиях фиксированного приоритета [4,5].

Рис.2

Таблица 2

Распределение вероятностей Р(Х) при значениях случайной величины X, отсчет

X 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Р(Х> 0,703 0,102 0,057 0,036 0,025 0,018 0.014 0,011 0.008

X 9 10 И 12 13 14 15 16 17

Р(Х> 0,006 0,005 0,004 0,003 0,0019 0,0014 0.001 0,00073 0,00055

Чередующийся приоритет может быть реализован путем чередования через отсчет речевого сообщения и через цикл Е1.

На рис.3 и в табл.3 представлен результат моделирования в условиях чередующегося приоритета - распределения вероятностей Р|(Х) для основного комплекта и Р2(Х) для дополнительного. Используем обозначения Р/(Х) при

чередовании приоритета через отсчет и Р"(Х) при чередовании через цикл Е1 [б]. Названия «основной» и «дополнительный» здесь применяем условно, поскольку оба комплекта находятся в равноценных условиях.

0,4

0,35 -

0.3 ■

0.25 ■

£ 0,2 о,

0,15 0.1 • 0,05 -0

рЛХ) _

р/(Х) р

1 в. п, 1,

— '"I-------—1-—1-—1-—1-—1-1-1-

0 I 2 3 4 5 б 7 8 9 10 II 12 13 14 15

X

Рис.3

Таблица 3

Распределение вероятностей Р(Х) при значениях случайной величины X, отсчет

X 0 ]

Р.'(Х) 0,355437 0,144563

X 0 1

Ъ'(Х> 0,355432 0,144568

X 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Р.'ЧХ) 0,33437 0,04064 0,02716 0.01918 0.01463 0,01170 0.00944 0,00767 0,00634

X 9 10 11 12 13 14 15 16

Р.'ЧХ] 0Г00537 0,00444 0,00359 0.00306 0,00260 0,00214 0,00181 0,00655

X 0 1 2 3 4 5 6 7 8

РЛХ) 0,33412 0,04075 0,02736 0.01904 0,01462 0,01160 0.00945 0,00767 0.00631

X 9 10 11 12 13 14 15 16

0.00533 0,00448 0,00370 0.00309 0,00251 0,00212 0.00180 0.00667

Основным преимуществом чередования приоритета через отсчет является невозможность потери подряд более одного отсчета.

Сравнивая значения, приведенные в табл. 2 и 3 получаем подтверждение

очевидному преимуществу алгоритма с чередующимся приоритетом (вероятность отбраковки отсчета дополнительного комплекта при использовании этого алгоритма при чередовании приоритета через цикл передачи Е1 равна 0,166, для чередования приоритета через отсчет равна 0,144, а при фиксированном приоритете её значение составляет 0,297).

Очевидно, что при необходимости аппроксимации Р(Х) наиболее целесообразно геометрическое распределение, основанное на схеме испытаний Бернулли (в терминах нашей задачи — на независимости испытаний, состоящих в определении «столкновения отсчетов» комплектов).

В табл.4 представлено геометрическое распределение при полученном в результате моделирования значении 0=0,297 (в условиях фиксированного приоритета).

Таблица 4

Распределение вероятностей р(Х) при значениях случайной величины X, отсчет

x 0 1 2 3 4 5 « 7 8

pfxf 0,702808 0,208869 0,062074 0,018448 0,005483 0,001629 0,000484 0.000144 0,000042

x 9 10 11 12 13 14 13 16 17

р(х) 0,000013 0.000004 0,000001 0 0000003 0,0000001 0,00000003 0,00000001 0 0

Сравнивая результаты табл.2 и 4 отмечаем существенное расхождение значений р(Х) за исключением естественного совпадения значений р(0)=1—6.

Таким образом, при аналитическом определении качества восстановления речевого сообщения в СЦСП целесообразно не прибегать к аппроксимациям, используя в расчетных формулах непосредственно экспериментальное распределение вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов.

В третьей главе рассматриваются статистические свойства отсчета на входе интерполирующего фильтра СЦСП.

Для анализа качества воспроизведения речи при различных реализациях статистического уплотнения необходимо распределение вероятностей значения отсчета речевого сигнала на входе интерполирующего фильтра.

Во всех методах статистического уплотнения, реализуемых объединением групповых сигналов от двух стандартных комплектов аналого-цифрового оборудования, используется передача в кодовом слове синдрома комплекта, что приводит к нарушению условий, определяемых Рекомендацией G.711 ITU-T (МККТТ).

При введении синдрома используется последний разряд кодового слова. Если с него полностью снимаются функции определения величины отсчета сигнала, то средняя величина шага квантования уменьшается от Д=1/128 до ¿=1/64 и качество квантования ухудшается.

Анализ степени ухудшения качества квантования предполагает исследование усредненной по времени плотности распределения вероятностей W(x) мгновенного значения X речевого сигнала, с целью получения усредненной по времени плотности распределения вероятностей отсчета речевого сигнала на входе интерполирующего фильтра.

Для определения экспериментальной оценки W3(x) использовали гораздо более точное цифровое представление непрерывного речевого сигнала по сравнению с цифровым представлением, реализуемым (согласно рекомендации G.711 ITU-T) в объекте диссертационного исследования — первичной ЦСП. Значение частоты дискретизации в эксперименте составляет 44100 Гц. Применено равномерное квантование на 216 = 65536 уровней. Использован язык программирования Perl, в качестве исходных данных - файл типа «RAW».

С целью определения достаточной (для экспериментального определения плотности распределения вероятностей) продолжительности реализации речевого сообщения используем развитие оценок математического ожидания т, и среднего квадратич ее кого отклонения ох, а также относительных погрешностей Smx% и 5а„% их определения (табл.5).

Таблица 5

Оценки математического ожидания тх н среднего квадратического отклонения ах, относительные погрешности 5ш„%, 6с„,% при размере

реализаций речевого сигнала L,отсчет и t, мин

L 1323000 2646000 26460000 52920000 79380000 158760000

t 0,5 1 10 20 30 60

ш, 0,067622 0,074837 0,042567 0,040942 0,039719 0,039578

1920,67 2045,38 1900,02 1822,18 1787,51 1762,65

6т, 70,86 89,09 7,55 3,45 0,36 0

So* 8,96 16,04 7,79 3,38 1.41 0

Значение оценок ах и практически стабилизируется (при выполнении условия 1501 <1,5%) при t > 30 мин. С запасом выбрано значение продолжительности t = 60 мин (L= 158760000 отсчетов) реализации речевого сигнала (т* =0,039578; <jx = 1762,65).

В табл.6 представлена экспериментальная оценка W3(x) плотности распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала, динамический диапазон которого совпадает с диапазоном кодера (согласно рекомендации G.712 1TU-T) (7].

Таблица б

х/с„ o„W3(x) o*Wai(x) 0*Wai(X) g*Wa}(x) O„Wa4(X)

-3,5 0 0.005 0 0,014 0,005865

-3 0 0,011 0,0000000011 0,021 0,010522

-2,5 0.030 0,021 0,0000000432 0,037 0,018874

-2 0,036 0f041 0,0000016390 0,051 0,003

0.044 0.082 0,0000621847 0.080 0,012

-1 0,064 0,163 0,0023592731 0.110 0,050

-0,9 0,072 0,186 0,0048819930 0,116 0,067

-0,8 0,082 0,214 0,0101022033 0,121 0,088

-0,7 0,095 0,245 0,0209042722 0,125 0,117

-0.6 0,108 0,281 0,0432567611 0,130 0,156

-0,5 0,123 0,322 0,0895102861 0,134 0,206

-0,4 0,175 0,370 0,1852217114 0,137 0,277

-0.3 0,258 0.42S 0,3832753067 0,161 0,426

Продолжение табл.6

-0,2 0,376 0,499 0,7931033591 0,411 0,975

-0,1 0,803 0,649 1,6412677300 1,352 2,342

0 6,792 1,277 6,7920000000 2,137 3,422

0.1 0,803 0,649 1,6412677300 1,352 2,342

0,2 0,375 0,499 0,7931033591 0,411 0,975

0,3 0,258 0,425 0.3832753067 0,161 0,426

0,4 0,175 0,370 0,1852217114 0,137 0,277

0,5 0,123 0,322 0,0895102861 0,134 0,206

0,6 0,108 ОД 81 0,0432567611 0,130 0,156

0,7 0,095 0,245 0,0209042722 0,125 0,117

0.8 0,082 0,214 0,0101022033 0,121 0,088

0,9 0,071 0,186 0,0048819930 0,116 0,067

1 0,064 0,163 0,0023592731 0,110 0,050

1,5 0,044 0,082 0,0000621847 0,080 0,012

2 0,036 0,041 0,0000016390 0Т051 0,003

2.5 0,030 0,021 0,0000000432 0,037 0,018874

3 0,0009 0,011 0,0000000011 0,021 0,010522

3,5 0 0,005 0 0014 0,005865

В этой же таблице представлены значения для ряда известных ее аппроксимаций WA(x): А.И.Величкина 1Л,АЗ(х), Давенпорта WA4(x). Приведена и наиболее хорошо зарекомендовавшая себя при анализе русскоязычных речевых сообщений аппроксимация О.Н. Ромашковой \УА,(х) с использованием гиперэкспоненциального распределения

1Ул(х)=К1ехр(.о|х|)-Ьехр(-РМ)] (I)

при значениях коэффициентов к =0,б3/сх; Р =19,33/0« а=1г37/о)1.

В табл.6 представлена и предложенная в работе аппроксимация Ш^х) при значениях коэффициентов в формуле (1) Л =3,39б/сх; р =102,845/ох ; а =7,272/ах, введенных, исходя из условия АУА2(0)=1Уэ(0)=211 (ниже показано, что использование WAI(0) вместо WA](x) практически не изменяет оценку качества воспроизведения речи).

На рис.4 представлены графики плотности \Уэ(х) и ее аппроксимаций \УА((х) - №А4(х). Сравнивая графики, можно отметить более адекватное описание экспериментальной плотности \Уэ(х) аппроксимацией \Уд2(х), однако точность описания и при ее применении остается не достаточно высокой [8,9].

Таким образом, при аналитическом определении качества восстановления речевого сообщения в различных ЦСП целесообразно не

прибегать к аппроксимациям, а использовать непосредственно экспериментальное распределение вероятностей мгновенного значения речевого сигнала.

4x)

J J

е) / \

4 $ 1

I

^WmCX) Vi' 4 lit X • -i — \

yf : Ai ^ ч 1,4. V

y-

-о.в -0.6 -0,4

-02

ал

0,4 0.6

х/о.

Рис.4

В четвертой главе определяется качество воспроизведения речи при статистическом уплотнении.

В качестве критериев точности воспроизведения выбраны эквивалентное отношение ОСШ,*,, дБ мощности сигнала к мощности шума в незанятом канале {рекомендация CCITT Contribution Сот. XII-N) и слоговая разборчивость S, %.

Определено отношение ОСШД мощности сигнала к мощности шумов, вызванных процессами дискретизации и восстановления для исходных данных: эффективная ширина спектра речевого сигнал &Î = 1800Гц; частоты среза идеальных ФНЧ, используемых при предварительном ограничении и восстановлении; F4>=FV=3400 Гц; частота дискретизации =8000Гц; 6=0,297 [10].

В случае применения СЦСП с фиксированным приоритетом при использовании распределения Р(Х), представленного в табл.2 получена оценка ОСШД=26,2 дБ, а при использовании распределения Р(Х), представленного в табл.4 — ОСШД=32,1 дБ.

Таким образом, при известной оценке вероятности потери отсчета традиционное использование геометрического распределения в качестве аппроксимации экспериментального распределения вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов приводит к завышенной на б дБ оценке качества восстановления речевого сообщения дополнительного комплекта по сравнению с реальной оценкой при непосредственном использовании экспериментального распределения.

В случае применения алгоритма с чередующимся через цикл Е1 приоритетом при использовании распределения Р"(Х), представленного в табл.3 получена оценка ОСШД=27,02 дБ, подтверждающая преимущество этого алгоритма по сравнению с алгоритмом фиксированного приоритета (ОСШД=2б,2 дБ). Но преимущество это составляет менее одного децибела, хотя вероятность отбраковки отсчета практически в два раза меньше.

Для чередующегося через отсчет приоритета значение ОСШД составляет 39,39 дБ, что на 12,37 дБ больше чем при чередовании приоритета через цикл передачи £1 и на 13,19 дБ больше чем при фиксированном приоритете. Таким образом, алгоритм с чередующимся приоритетом с чередованием приоритета через отсчет является лучшим из трех рассматриваемых в работе реализаций СЦСП. Существенное его преимущество можно объяснить значительным влиянием на ОСШД потерь более одного отсчета подряд.

Определено отношение сигнал/шум квантования OCUIK в стандартной первичной ЦСП с использованием аппроксимаций распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала.

В табл.7 и на рис.5 представлены зависимости ОСШК от мощности сигнала р для Л- и ^-характеристик компрессии (согласно рекомендации G.711 ITU-T)

при использовании аппроксимаций \УЛ1(х) и WA2(x) (за значение р=0 дБ принята мощность сигнала, при которой совпадают его динамический диапазон с диапазоном кодера). Ломаной линией на рисунке приведена норма, рекомендованная ГГО-Т, для отношения сигнал-шум квантования (0-712) [11],

Таблица 7

Значения ОСШК, дБ при значениях р, дБ

0 -10 -20 -30 -40 -50 -60

при А=87,6 и использовании 53,55 45,54 42,90 24,40 4,40 -15,59 -33,59

при А=87,б и использовании АЛд^х) 53,72 43,36 41,76 24,40 4,40 -15,59 -35,59

при ц=100 и использовании ША1(х) 69,20 61,01 49,20 32,42 12.92 -7,02 -27,02

при ц=100 и использовании \Уд2(х) 67,61 59,89 48,53 32,27 12.90 -7,02 -27,02

при ¡1=255 и использовании У/А1(х) 73,25 65,22 54,52 39,77 20,93 1,06 -18,91

при ц»255 и использовании WAJ(x) 71,66 64,06 53,63 39,46 20,89 1,06 -18,91

Рис.5

Использование аппроксимации "\Удг(х), уточняющей аппроксимацию ^л[(х), приводит к незначительному уменьшению ОСШК.

Определено отношение сигнал/шум квантования в СЦСП с использованием аппроксимаций распределения вероятностей

мгновенного значения речевого сигнала.

В табл.8 и на рнс.б представлены зависимости ОСШК от мощности сигнала

Р-

Таблица 8

Значения ОСШК, дБ при значениях р, дБ

0 •10 -20 -30 40 -50 -60

при А=87,б и использовании \УЛ!(х) 47,53 39,52 36,88 18,38 -1,61 -21,61 •41,61

при А=87,6 и использовании ДЛ^х) 47,70 37,34 35,74 18,38 -1,61 -21,61 -41,61

при ц=100 и использовании \Уд]00 «,18 54,99 43,18 26,39 6,89 -13,04 -33,04

при (1=100 и использовании \*/л2(х) 61,59 53,87 42,51 26,25 6,88 -13,04 -33,04

при р=255 и использовании №А1(х) 67,23 59,20 48,50 33,75 14,91 -4,95 -24,93

при ц=255 и использовании Шаз(х) 65,64 58,04 47,61 33,44 14,87 4,95 -24,93

Рис.б

Определено отношение сигнал/шум квантования в стандартной первичной ЦСП и ЦСП со статистическим уплотнением при использовании непосредственно экспериментального распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала

Выше отмечено, что при аналитическом определении качества восстановления речевого сообщения в ЦСП по критерию ОСШК целесообразно не прибегать к аппроксимациям, используя в расчетных формулах непосредственно экспериментальное распределение вероятностей величины мгновенного значения речевого сообщения.

Использован н этот подход. Получены выражения для его реализации. В частности при использовании А-характеристики и согласовании диапазона мгновенного значения речевого сигнала с диапазоном кодера.

ОСШК = ■ И^*)■ + 2(1+1пЛ)1 . * >»*,(,)(2)

С использованием (2) получаем при р = ОдБ значения ОСШК=38,18 дБ для стандартной первичной ЦСП и ОСШК=32,13 дБ - для дополнительного комплекта в СЦСП.

Сравнивая полученные оценки с данными табл.7 и 8 соответственно (при р = ОдБ, А=87,6 и использовании \УА1{х) и WA2(x)), делаем вывод о весьма существенном уточнении оценок. Применение аппроксимаций приводит к завышению оценки ОСШК на 15,3 и 15,4 дБ соответственно.

Полученная оценка ОСШК=38,18 дБ для стандартной первичной ЦСП превышает значение ОСШК=33 дБ, регламентируемое (при р = 0 дБ) шаблоном Рекомендации 0.711 ГШ-Т, а оценка ОСШК=32,13 дБ - для дополнительного комплекта в СЦСП практически совпадает с этим значением.

Последнее обстоятельство позволяет сделать вывод (с использованием критерия ОСШК) о реализуемости ЦСП со статистическим уплотнением.

Определено качество восстановления речевого сообщения в СЦСП со статистическим уплотнением по критерию слоговой разборчивости.

В качестве исходных данных использованы полученные при непосредственном использовании экспериментальных распределения вероятностей (в силу этого — наиболее достоверные) оценки ОСШД=26,2 дБ и ОСШК=32,13 (при р = 0 дБ). По этим данным с использованием известной методики аналитической оценки качества получены значения ОСШэкв=2б,<)6 дБ и 8=82,34% (12].

Таким образом, при согласовании диапазона речевого сигнала с диапазоном кодера, обеспечивается отличное (по критерию слоговой разборчивости) воспроизведение речи в дополнительном комплекте СЦСП с фиксированным приоритетом.

Заключение

На основании выполненных исследований получены следующие результаты и выводы.

1. В практике современных телекоммуникационных систем все большее применение находят различные реализации стохастической цифровой передачи сообщений устной речи. Качество передачи в таких стохастических ЦСП (СЦСП) уступает качеству в традиционных системах, что определяет актуальность его адекватного оценивания.

2,Определена продолжительность имитационного моделирования, достаточная для определения статистики коллизий («столкновения» отсчетов сообщения) основного и дополнительного комплекта СЦСП со статистическим уплотнением. Значение оценки вероятности отбраковки отсчета стабилизируется при г > 10 мин.

3.Методами имитационного моделирования с использованием разработанной программы РСМ.раз процесса столкновения отсчетов сообщения в различных модификациях СЦСП (с различными алгоритмами фиксированного и чередующегося приоритетов) получены распределения вероятностей занятости канального интервала и распределения вероятностей появления числа подряд отбракованных отсчетов, необходимые для анализа качества передачи. Геометрическое распределение, традиционно используемое

для аппроксимации этого распределения, не обеспечивает приемлемую точность аппроксимации.

4. При аналитическом определении качества восстановления речевого сообщения в СЦСП целесообразно использовать непосредственно экспериментальное распределение вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов, не прибегая к его аппроксимациям.

5-Определена продолжительность 1 реализации речевого сообщения, достаточная для экспериментального определения оценки плотности распределения вероятностей случайной величины мгновенного значения речевого сообщения. Значения оценок математического ожидания и дисперсии мгновенного значения речевого сообщения стабилизируются при г > 30 мин. Определена оценка плотности распределения вероятностей мгновенного значения речевого сообщения при условии согласования его динамического диапазона с диапазоном кодера ЦСП.

6.Показано, что предложенная в работе и ряд известных аппроксимаций распределения вероятностей мгновенного значения речевого сообщения не обеспечивают приемлемую точность аппроксимации. При аналитическом определении качества восстановления речевого сообщения в СЦСП целесообразно, не прибегая к аппроксимациям, использовать непосредственно экспериментальное распределение вероятностей мгновенного значения речевого сообщения.

7. Определено отношение сигнал/шум дискретизации и восстановления для СЦСП со статистическим уплотнением и фиксированным приоритетом. При известной оценке вероятности потери пакета традиционное использование геометрического распределения в качестве аппроксимации экспериментального распределения вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов приводит по критерию отношения сигнал/шум дискретизации и восстановления (ОСШД) к завышенной на 5,9 дБ оценке качества восстановления речевого сообщения дополнительного комплекта по сравнению с реальной оценкой при непосредственном использовании экспериментального распределения.

Качество восстановления речевого сообщения по критерию ОСШД составило 26,2 дБ при фиксированном приоритете, 27,02 дБ при чередующимся через цикл £1 приоритете и 39,39 дБ при чередующимся через отсчет речевого сообщения приоритете. Преимущество последнего алгоритма следует из значительного влияния на качество потери подряд более одного отсчета сообщения.

8. Существенно уточнено отношение сигнал/шум квантования (ОСШК) для стандартной первичной ЦСП и СЦСП со статистическим уплотнением для А- и ц-характеристик компрессии. При согласовании диапазона речевого сигнала с диапазоном кодера для всех комбинаций значений параметров характеристик компрессии и значений мощности речевого сигнала традиционное использование аппроксимаций экспериментального распределения плотности распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала приводит к неприемлемому завышению оценок качества восстановления (не менее 15 дБ по критерию ОСШК) по сравнению с реальными оценками при непосредственном использованием экспериментального распределения. По мере уменьшения мощности сигнала на входе квантователя это завышение становится менее значительным (при уменьшении мощности от 0 до —30 дБ значение завышения оценки ОСШК уменьшается от 15 до 4 - 8 дБ).

9, С использованием известной методики и полученных в работе оценок по критериям ОСШД и ОСШК определено отличное (82,34% по критерию слоговой разборчивости) качество воспроизведение речи в дополнительном комплекте СЦСП со статистическим уплотнением и фиксированным приоритетом при согласовании диапазона речевого сигнала с диапазоном кодера. Полученный результат позволил внести изменения в настройки оборудования уплотнения СТХ-600 компании ОАО «МТТ» на участке Москва - Санкт-Петербург повысив тем самым коэффициент уплотнения на 18%, что позволило дополнительно подключить двух операторов региональной фиксированной связи.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Бабенко C.B., Толмачев П.Н. Повышение эффективности информационных систем железнодорожного транспорта// Железнодорожный транспорт,- 2006.-№11.- С.58-59.

2. Babenko S.V., Tolmachev P.N., Petrov A.A. and other Actual questions of telecommunication systems and networks research // Advances in Electrical and Electronic Engineering, Slovakia, Zilina.-2006.-№3. - P. 421-425.

3. Толмачев П.Н. Характеристики пакетной передачи речи по сетям Frame Relay. // Статьи аспирантов кафедры "Радиотехника и электросвязь" http://www.mii t. ru/institut/isute/facu It ies/re/arti des 1 .htm.

4. Горелов Г.В., Толмачев П.H., Бахтиярова Е.А. К оценке качества восстановления речевого сообщения при статистическом уплотнении первичной цифровой системы передачи//ВКСС Connect.- 2006.- №2,- С.94-97.

5. Толмачев П.Н., Бажанова У.Р. Экспериментальное определение распределения вероятностей появления серии отбракованных подряд X отсчетов при статистическом уплотнении первичной цифровой системы передачи, Труды научно-практической конференции Неделя науки — 2006 «Наука - транспорту» М.:МИИТ,2006.-С.П-40.

6. Толмачев П.Н., Червяков О.В. К оценке качества передачи речи при использовании технологии TDMoIP //ВКСС Connect.- 2006.- №6.- С.21-22

7. Горелов Г.В., Толмачев П.Н. , Бахтиярова Е.А. Качество воспроизведения речи при статистическом уплотнении// Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина — Харьков. -2006.- №4.- С.14.

8. Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Статистические свойства отсчета речевого сигнала русской и казахской речи на входе интерполирующего фильтра цифровой системы передачи, // Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина — Харьков.-200б.-№4.-С.15.

9. Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А., Корнева Н.В. Спектральная плотность мощности речевого сообщения на казахском языке, Труды научно-практической конференции Неделя науки - 2006 «Наука — транспорту» М. ;МИИТ,2006.- C.II-40.

Ю.Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтнярова Е.Л. Повышение пропускной способности первичной ЦСП при её статистическом уплотнении // Четвертая международная научно-практическая конференция «Транспорт Евразии XXI века». Казахстан,- 2006,- С.19

U, Горелов Г.В., Толмачев ГШ. Качество квантования по уровню речевого сообщения при статистическом уплотнении первичной цифровой системы передачи //ВКСС Connect.- 2006,-№5,- С.41-44.

12.Горелов Г.В., Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А. Качество передачи речи при уплотнении первичной цифровой системы передачи // Труды четвертой международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века», Казахстан.- 2006.- С. 18

05.13.17 - Теоретические основы информатики

Методы имитационного моделирования в определении качества стохастической цифровой передачи речевой информации

Подписано к печати /У.//, Объем 1,5 п.л. Печать офсетная Формат 60x84/16

Тираж 80 экз. Заказ №

Типография МИИI а, 12/994, Москва, ул. Образцова, 15

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СТАТИСТИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

1.1. Постановка задачи

1.2. Реализации статистического уплотнения, используемое 12 оборудование

1.3. Выводы

2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОТОКА ОТСЧЕТОВ НА

ВХОДЕ ИНТЕРПОЛИРУЮЩЕГО ФИЛЬТРА

2.1. Постановка задачи

2.2. Аппроксимации вероятностных характеристики потока отсчетов

2.3. Статистические свойства потока отсчетов на выходе системы передачи при использовании технологии TDMoIP

2.4. Выводы

3. СТАТИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОТСЧЕТА НА ВХОДЕ

ИНТЕРПОЛИРУЮЩЕГО ФИЛЬТРА

3.1. Постановка задачи

3.2. Аналитическое описание плотности распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала

3.3. Экспериментальная плотность распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала

3.4. Выводы

4. КАЧЕСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ РЕЧИ ПРИ

СТАТИСТИЧЕСКОМ УПЛОТНЕНИИ

4.1. Постановка задачи

4.2. Определение отношения сигнал/шум дискретизации и восстановления.

4.3. Определение отношения сигнал/шум квантования в стандартной первичной ЦСП с использованием аппроксимаций распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала

4.4. Определение отношения сигнал/шум квантования в ЦСП со статистическим уплотнением с использованием аппроксимаций распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала

4.5. Определение отношения сигнал/шум квантования в стандартной первичной ЦСП и ЦСП со статистическим уплотнением при использовании непосредственно экспериментального распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала

4.6. Определение по критерию слоговой разборчивости качества восстановления речевого сообщения в ЦСП со статистическим уплотнением

4.7. Выводы

Актуальность темы. В настоящее время развитие различных информационных структур, интегрированных телекоммуникационных сетей, в которых сочетаются различные виды трафика и различные методы доступа, сопровождается расширением применения цифровых систем сбора, передачи и обработки информации [1,29,63,70,80,82,86,87].

Особый интерес представляет совершенствование цифровых систем передачи (ЦСП) речи, поскольку одной из важнейших задач является ускорение телефонизации страны при повышении скорости и качества передаваемой информации.

В основе ЦСП лежит дискретизация речевого сигнала по времени с последующим его восстановлением на приемной стороне. Наиболее просто на практике реализуется периодическая (регулярная) дискретизация. Однако, процесс дискретизации может стать нерегулярным в процессе функционирования системы, из-за сбоев в ее работе, из-за зашумления каналов, искажения и запаздывания дискретных отсчетов (а при пакетной передаче -пакетов) [20]. Кроме того, разработаны и широко используются ЦСП с преднамеренным введением" стохастичности в процесс дискретизации для увеличения эффективности процесса передачи.

Под стохастическими ЦСП (СЦСП) вслед за автором [20] понимаем ЦСП, на вход восстанавливающих устройств которых, поступает стохастический поток отсчетов дискретизированной речи [9,13,27,61].

Для анализа СЦСП преимущественно используются субъективные методы оценивания качества восстановления речи. Разработана и достаточно строгая методика аналитической оценки качества передачи по критерию разборчивости [5,9,17,18,21,25,26,38,39,42,43,46,47,50,53,58,60,68].

В данной диссертационной работе рассматриваются вопросы применения методов имитационного моделирования при определении качества стохастической цифровой передачи речевой информации.

Цель работы состоит в совершенствовании методики аналитической оценки качества передачи путем отказа от применения ряда используемых аппроксимаций и применения в ней непосредственно экспериментальных распределений вероятностей, а также методов имитационного моделирования процессов в основных элементах СЦСП.

Реализуется следующая последовательность решения задач диссертационной работы:

1. Обзор примеров реализации и схемотехники статистического уплотнения первичной цифровой системы передачи.

2. Определение статистических свойств потока отсчетов на входе интерполирующего фильтра СЦСП. Получение методами имитационного моделирования распределений вероятностей занятости канального интервала и вероятностей отбраковки числа подряд отбракованных отсчетов (статистики коллизий, «столкновения отсчетов» основного и дополнительного комплекта СЦСП).

3. Определение качества воспроизведения речи в СЦСП по критерям отношения сигнал/шум и слоговой разборчивости с использованием имитационного моделирования процессов в основных элементах СЦСП.

Исходная основа диссертации. Диссертация основывается на результатах:

- фундаментальных работ теории информации В.А.Котельникова, Н. Винера, К. Шеннона и др. теоретических и прикладных исследований по цифровой обработке и передаче непрерывных, в том числе речевых, со общений Дж.Беллами, Л.А.Баранова А.И.Величкина, М.Д.Венедиктова, Г.В.Вемяна, В.Н.Гордиенко, Г.В.Горелова, А.Г.Зюко, Г.В. Кузнецова, М.В. Назарова, И.А.Лозового, А.П.Мановцева, Н.И.Пилипчук, Л.Рабинера, О.Н.Ромашковой (Луковой), А.Ф. Фомина и др.

- теоретических и прикладных исследований цифровых средств и систем передачи информации, В.П.Яковлева и др.

Методы исследования. В работе использованы методы теории вероятностей, математического анализа, теории массового обслуживания.

Научная новизна. Степень научной новизны диссертации определяется тем, что она развивает теорию восстановления речевых сообщений в направлении совершенствования с использованием аппарата имитационного моделирования методики и математического аппарата аналитической оценки качества передачи и восстановления речи в СЦСП.

Практическая ценность разработанных в диссертации математического аппарата и методов имитационного моделирования заключена в предоставленной возможности получения объективных результатов оценки качества речи по критерию разборчивости, использованных при анализе и проектировании конкретных стохастических цифровых систем передачи.

5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Результаты выполненных исследований.

1. В практике современных телекоммуникационных систем все большее применение находят различные реализации систем статистического уплотнения. Качество передачи речевой информации в них уступает качеству в традиционных системах, что определяет актуальность его определения.

2. Для обеспечения анализа качества передачи речевого сообщения в различных модификациях ЦСП со статистическим уплотнением (с различными алгоритмами фиксированного и чередующегося приоритетов) получены распределения вероятностей занятости канального интервала и распределения вероятностей появления серий отбракованных подряд отсчетов.

3.Определена продолжительность реализации речевого сообщения, достаточная для экспериментального определения статистики коллизий, «столкновения отсчетов» основного и дополнительного комплекта СЦСП (определения оценки распределения вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов). Значение оценки вероятности отбраковки отсчета стабилизируется при t > 10 мин. Определена оценка распределения вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов речевого сообщения дополнительного комплекта. Геометрическое распределение, традиционно используемое для ее аппроксимации, не обеспечивает приемлемую точность аппроксимации.

4. При аналитическом определении качества восстановления речевого сообщения в СЦСП целесообразно использовать непосредственно экспериментальное распределение вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов, не прибегая к его аппроксимациям.

5.Определена продолжительность реализации речевого сообщения, достаточная для экспериментального определения оценки плотности распределения вероятностей случайной величины мгновенного значения речевого сообщения. Значение оценок математического ожидания и дисперсии стабилизируется при t > 30 мин.

Определена оценка плотности распределения вероятностей мгновенного значения речевого сообщения при условии согласования его динамического диапазона с диапазоном кодера ЦСП. Гиперэкспоненциальная ее аппроксимация (превосходящая по точности аппроксимирующие функции Величкина, Давенпорта) не обеспечивает приемлемую точность аппроксимации.

6.При аналитическом определении качества восстановления речевого сообщения в ЦСП целесообразно использовать непосредственно экспериментальное распределение вероятностей мгновенного значения речевого сообщения, не прибегая к его аппроксимациям.

7. Определено отношение сигнал/шум дискретизации и восстановления для СЦСП со статистическим уплотнением и фиксированным приоритетом. При известной оценке вероятности потери пакета традиционное использование геометрического распределения в качестве аппроксимации экспериментального распределения вероятностей числа подряд отбракованных отсчетов приводит к завышенной оценке (32,1 дБ) качества восстановления речевого сообщения дополнительного комплекта по сравнению с реальной оценкой (26,2 дБ) при непосредственном использованием экспериментального распределения.

8. Определено отношение сигнал/шум квантования в стандартной первичной ЦСП и СЦСП со статистическим уплотнением для А- и ji-характеристик компрессии. Для всех комбинаций значений параметров А и (I, значений мощности речевого сигнала традиционное использование аппроксимаций (в частности гиперэкспоненциального распределения) экспериментального распределения плотности распределения вероятностей мгновенного значения речевого сигнала приводит к весьма существенному (и поэтому неприемлемому) завышению оценок качества восстановления (на 15 дБ по критерию ОСШК) по сравнению с реальными оценками при непосредственном использованием экспериментального распределения. По мере уменьшения мощности сигнала на входе квантователя это завышение становится менее значительным (при уменьшении мощности от 0 до -30 дБ значение завышения оценки ОСШК уменьшается с 15 до 4 - 8 дБ).

9. Показано, что обеспечивается отличное (по критерию слоговой разборчивости) воспроизведение речи в дополнительном комплекте ЦСП со статистическим уплотнением и фиксированным приоритетом при согласовании диапазона речевого сигнала с диапазоном кодера. Значение слоговой разборчивости составило S=82,34%.

1. Babenko S.V., Tolmachev P.N., Petrov A.A. and other Actual questions of telecommunication systems and networks research // Advances in Electrical and Electronic Engineering, Slovakia, Zilina.-2006.-№3. C. 421-425

2. CCITT Contribution Com. XII-N. Study period. Vol. V, Q 1S/XII, Annex 3,4.

3. Rad Data Communication, Шлюз-концентратор голоса Vmux-2100, http://www.rad.ru/Article/0,6583,24492,OO.html.

4. Transmission performance characteristics of pulse code modulation channels.ITU-T Recommendation G.712.(Previously CCITT Recommendation)

5. Артюшенко B.M., Шелухин О.И., Афонин M.IO. Цифровое сжатие видеоинформации и звука. М. Дашков и К, 2003

6. Бабенко С.В., Толмачев П.Н. Повышение эффективности информационных систем железнодорожного транспорта// Железнодорожный транспорт.- 2006.- №11.- С.58-59

7. БайренДж. Передача речи по сетям Frame Relay // Сети и системы связи. 1996. № 7.

8. Баранов J1.A. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления.-М.:Энергоатомиздат, 1990.-3 04 с.

9. Баркун М.А., Ходасевич О.Р. Цифровые системы синхронной коммутации. — М.: Эко-Трендз, 2001.

10. Беллами Д.К. Цифровая телефония, М. Эко-трендз, 2004

11. Берганов И.Р., Гордиенко В.Н., Крухмалев В.В. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи. М.:Радио и связь, 1989.-272 с.

12. Берлин А.Н. Устройства, системы и сети коммутации. — СПб.: Петеркон, 2003.

13. Быков С.Ф., Журавлев В.И., Шалимов И.А. Цифровая телефония. — М.: Радио и связь, 2003.

14. Величкин А.И. Передача аналоговых сообщений по цифровым каналамсвязи.М.:Радио и связь, 1983.

15. Величкин А.И. Теория дискретной передачи непрерывных сообщений.-М.Сов.радио 1970 -296с.

16. Вемян Г.В. Передача речи по сетям электросвязи -М.Радио и связь 1985 272с.

17. Галичский К, Компьютерные системы в телефонии. Серия «Мастер систем». — СПб.: ВНУ-Санкт-Петербург, 2002.

18. Гитин В.Я., Кочановский J1.H. Волоконно-оптические системы передачи. — М.: Радио и связь, 2003.

19. Голъдштейн Б.С., ПтчукА.В., Суховщкий A.JI. IP-Телефония. — М.: Радио и связь, 2001.

20. Голъдштейн Б.С., Фрейнкман В.А. СаП-центры и компьютерная телефония. — СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

21. Гольдштейн Б.С. Системы коммутации. — СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

22. Горелов Г.В. Качество воспроизведения речи в стохастических цифровых системах передачи.//Автоматика и вычислительная техника. 1993.-N5. с.40-43.

23. Горелов Г.В. Алгоритм Burst aloha в статистическом уплотнении аудиоинформационных сигналов."ЛОКСЕТЬ 90",Рига,1990.-с.38-41.

24. Горелов Г.В. Нерегулярная дискретизация сигналов. М.: Радио и связь, 1982. -256с.

25. Горелов Г.В. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте. М.:УМК МПС РФ, 1999.-576 с.

26. Горелов Г.В., Иванов А.В. Оценка величины искажений квантования в условиях статистического уплотнения первичной ЦСП. Исследование и разработка современных радиоэлектронных элементов и устройств. Рига, 1989 с.87.

27. Горелов Г.В., Иванов А.В. Оценка качества передачи речевого сигнала при статистическом уплотнении первичной ЦСП. Исследование и разработка современных радиоэлектронных элементов и устройств.Рига,1989 с.88.

28. Горелов Г.В., Казанский Н.А. Математические сообщений модели доставки к мобильным абонентам в сотовых и телефонных сетях связи. ПФИС-91. Часть 1, Новосибирск 1991 с. 88-95

29. Горелов Г.В., Казанский Н.А., Лукова О.Н. Методика оценки качества пакетной передачи речи в интегральных цифровых сетях. М.: Электросвязь, N9, 1992.-с.31-32.

30. Горелов Г.В., Лукова О.Н. Влияние алгоритмов поиска на качество передачи речи по сети с коммутацией пакетов. Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи. М.-Пушкино.1994 с.136-138.

31. Горелов Г.В., Лукова О.Н.,Чан Куок Тхинь. Влияние порога задержек на качество передачи в пакетных сетях АЯРАЫЕТ.Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи. М.-Пушкино.1994 с.139-140.

32. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н. Influence of Russian, Spanish and Vietnamese Speech Caracteristics on Digital Information Transmission Quality ISIE'96 Варшава 1996 c.311-313

33. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Чан Туан Ань. Качество управления речевым трафиком в телекоммуникационных сетях. М: Радио и связь, 2001.

34. Горелов Г.В., Толмачев П.Н. , Бахтиярова Е.А. К оценке качества восстановления речевого сообщения при статистическом уплотнении первичной цифровой системы передачи//ВКСС Connect 2006, №2, с.94-97

35. Горелов Г.В., Толмачев П.Н. , Бахтиярова Е.А. Качество воспроизведения речи при статистическом уплотнении// Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. Украина Харьков. -2006.-№4.-С. 14

36. Горелов Г.В., Толмачев П.Н. Качество квантования по уровню речевого сообщения при статистическом уплотнении первичной цифровой системы передачи //ВКСС Connect.- 2006.- №5.- С.41-44

37. Горелов Г.В., Иванов А.В., Лукова О.Н. Устройство для передачи и приема информации АС СССР 1837348 Бюлл.32, 1993.

38. Горелов Г.В., Иванов А.В. Многоканальное устройство с импульсно-кодовой модуляцией и временным уплотнением каналов АС СССР 1561202 Бюлл. 16, 1990.

39. Горелов Г.В., Иванов А.В. Устройство для передачи и приема информации АС СССР 1520571 Бюлл.41,1989.

40. Горелов Г.В., Казанский Н.А., Ромашкова О.Н., Кинтана М. Особенности построения первичной цифровой сети связи гаванского метрополитена. Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи. Новосибирск. 1995 с. 183-185

41. Горелов Г.В., Казанский Н.А., Лукова О.Н. Оценка качества различных методов восстановления речи в цифровых сетях с коммутацией пакетов речи и данных. Автоматика и вычислительная техника. 1993. N4c.77-78.

42. Горелов Г.В., Казанский Н.А., Лукова О.Н. Оценка качества связи в сетях с пакетной передачей речи при воздействии случайных прерываний обслуживания.Автоматика и вычислительная техника. 1993. Nlc.69-71

43. Горелов Г.В., Каргулин С.Г., Рогов М.А. К оценке качества передачи речи в стандарте GSM. Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте Харьков 1997, N1, с.30-33

44. Горелов Г.В., Кинтана М. Квантование по уровню при статистическом уплотнении цифровой системы передачи. Радиотехника 1992 N3 с.3-5.

45. Горелов Г.В., Кочнов JI.JL, Пчелинцев А.В., Пчелинцева Н.М. К оценке качества полосного вокодера. Обработка сигналов в системах телефонной связи. 1998 с.71-74

46. Горелов Г.В., Лукова О.Н.Иванов А.В. Устройство статистического уплотнения каналов связи системы передачи с ИКМ. Автоматика, телемеханика и связь 1992 N4c.l3-14.

47. Горелов Г.В.,Ромашкова О.Н. Modelling of Speech Information Probability Characteristics for Anflysis of Speech Digital Transmission Quality. TEMPT'96 София 1996 c.104-111.

48. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н. Методы аналитической оценки качества речи в цифровых системах передачи. 1УЖЕЛ'97 Белград 1997 с.132-135.

49. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н. Сопоставление оценок качества фильтрации и интерполяции нерегулярно дискретизированного сигнала 1УЖЕЛ'99 Белград 1999 с.63-65

50. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Лам Куаг Шон Анализ фильтрации нерегулярно дискретизированного сигнала ПТСПИ'99 с. 180-184

51. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Чан Туан Ань,Лам Куанг Шон Об оптимизации процедуры предыскажения, дискретизации и восстановления сигнала. Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте Харьков 1999.N2c.30-35

52. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Иваний Ю.Б. Качество фильтрации при пуассоновском распределении интервала в потоке отсчетов на входе восстанавливающего фильтра. Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте Харьков 2000 N4 с.68-75

53. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Кинтана М. Одномерная плотность распределения вероятностей речевого сообщения на испанском языке. МИИТ 1995

54. Горелов Г.В., Ромашкова О.Н., Чан Туан Ань. Плотность распределения вероятностей вьетнамского речевого сообщения. Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи.1995 с.100-102

55. Давыдкин П.Н., Колтунов М.Н., Рыжков А.В. Тактовая сетевая синхронизация. — М.: Эко-Трендз, 2004.

56. Загнетко А.Н., Акцент на многофункциональность и гибкость. Мир Связи, 2004 N7.

57. Запорожченко Н.П., Карташевский В.Г. и др. Цифровые АТС для сельской связи. — М.: Эко-Трендз, 2003.

58. Каргулин С.Г. Разработка методики оценки качества прерывистой передачи речи в цифровых сетях подвижной связи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук М. 1998. 109с.

59. Кондрашов А. Н. Оборудование уплотнения, http://telecom.kondrashov.ru/external/eqip/eci/dtx.html, 2006

60. Крестьянинов С.В. и др. Интеллектуальные сети и компьютерная телефония. — М.: Радио и связь, 2001

61. Лагутенко О.И. Современные модемы. —М.: Эко-Трендз, 2002.

62. Лисак И., Электронная Россия: проблемы и перспективы. Вестник связи, 2002, N4, с. 46-49.

63. Лозовой И.А. Параметры каналов тональной частотыаппаратуры с ИКМ. М.:Радио и связь, 1981.-65с.

64. Лукова О.Н. Анализ качества стохастической цифровой передачи речевой информации. Методика и ее использование при разработке информационных систем. Диссертация, на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.МИИТ.1994. 149 с.

65. Муссель К.М. Предоставление и биллинг услуг связи. — М.: Эко-Трендз, 2003.

66. Назаров М.В., Прохоров Ю.Н. Методы цифровой обработки и передачи речевых сигналов, М.: Радио и связь, 1985.-176 с.

67. Оборудование интеллектуального уплотнения DTX-600, Интернет-форум: http://www.aboutphone.info/phorum/ 2006

68. Прокис Дж. Цифровая связь: Пер. с англ. — М.: Радио и связь, 2000.

69. Рабинер Л.Р., Шафер Р.В. Цифровая обработка речевых сигналов М.Радио и связь -1981.-496.

70. Ромашкова О.Н., Кинтана М. Перспективы применения цифровых систем связи на гаванском метрополитене. Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи 1995

71. Росляков А.В., Самсонов М.Ю., Шибаева И.В. 1Р-телефония. — М.: Эко-Трендз, 2001.

72. Ситняковский И.В., Мейкшан В.И., Маглицкий Б.Н. Цифровая сельская связь; Под ред.Бенедиктова М.Д.-М.Радио и связь, 1994.-248 с.

73. Спутниковая связь и вещание / Под ред. Л.Я. Кантора. — М.: Радио и связь, 1997. Убайдуляаев P.P. Технологии волоконно-оптических сетей. — М.: Эко-Трендз, 1998.

74. Толмачев П.Н. Характеристики пакетной передачи речи по сетям Frame Relay. // Статьи аспирантов кафедры "Радиотехника и электросвязь" http://www.miit.ru/institut/isute/faculties/re/articlesl.htm

75. Толмачев П.Н., Бахтиярова Е.А., Корнева Н.В. Спектральная плотность мощности речевого сообщения на казахском языке, Труды научно-практической конференции Неделя науки 2006 «Наука - транспорту» М.:МИИТ,2006.- C.II-40

76. Шелухин О.И., Фрактальные процессы в телекоммуникациях М. Эко-Трендз, 2003.-432.

77. Толмачев П.Н., Червяков О.В. К оценке качества передачи речи при использовании технологии TDMoIP //ВКСС Connect.- 2006.- №6.- С.21-22

78. Учебный центр Alcatel. Что такое DCME? Интернет-форум: http://bigmaster.tc.alcatel.ru/archive/2006

79. Феер К. Беспроводная цифровая связь: Пер. с англ. / Под ред. В.И. Журавлева. — М.: Радио и связь, 2000.

80. Цифровая обработка и передача речи/ Под ред. О.И.Шелухина.-М. Радио и связь, 2000.-456с.

81. Чан Куок Тхинь Разработка и исследование методов оценивания качества передачи вьетнамской речи при статистическом уплотнении стандартной цифровой системы передачи Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук.М.,МИИТ, 1995,101с.

82. Чан Туан Ань Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук.

83. Шелухин О.И., Тенякшев A.M., Осин А.В. Моделирование информационных систем М. САЙНС-ПРЕСС, 2005. 368.