автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Методы управления и обработки информации в адаптивных эхо-компенсаторах

На правах рукописи

Гусельников Александр Сергеевич

Методы управления и обработки информации в адаптивных эхо-компенсаторах

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003464598

Красноярск - 2009

003464598

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

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Малпнкин Виталий Борисович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Петров Михаил Николаевич

кандидат технических наук, доцент Царев Роман Юрьевич

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения

РАН

Защита состоится «10» апреля 2009 г. 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 «12» февраля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного сове

Моргунов Е. П.

Введение

Актуальность темы.

Постоянно увеличивающийся объем передаваемой и принимаемой информации требует увеличения сложности автоматизированных систем контроля и управления радиоэлектронными средствами и эффективности их функционирования. И здесь весьма важным и реальным резервом является организация двухсторонней одновременной передачи служебных сигналов по двухпроводным кабельным линиям, что позволяет обеспечить ощутимую экономию затрат на линейные сооружения. Такой режим является более перспективным, так как позволяет использовать ресурсы среды распространения информации и каналообразующего оборудования более эффективно. Однако, такой режим работы характеризуется наличием эхо-сигналов, которые по величине на несколько порядков больше амплитуды сигналов приема. При этом алгоритм передачи информационных сигналов распадается на алгоритм компенсации эхо-сигналов и алгоритм компенсации амплитудно-частотных искажений (АЧИ) и фазо-частотных искажений (ФЧИ), вносимых средой распространения. Указанные выше операции осуществляются с помощью адаптивных фильтров.

В распределенных системах обработки интегральной информации адаптивные фильтры используются в качестве компенсаторов эхо-сигналов, адаптивных корректорах, адаптивных формирователях диаграммы направленности антенно-фидерных устройств, в компенсаторах сосредоточенных по спектру помех и т.д.

Помимо этого, адаптивные фильтры широко используются в гидролокации, биомедицине, при разведке полезных ископаемых, при передаче управляющих сигналов от системы управления (СУ) к оконечному устройству (ОУ).

В своей работе все известные адаптивные фильтры используют две модели построения. Первая модель работы адаптивного фильтра - это прямое моделирование параметров неизвестной системы. Вторая модель производит обратное моделирование параметров неизвестной системы.

Большой вклад в решение проблемы работы адаптивной фильтрации внесли работы отечественных авторов: С.А. Курицина, А.Д. Снегова, А.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 эхо-компенсатора иногда может возникать ситуация, когда передаваемая последовательность сигналов оказывается коррелированной с принимаемой последовательностью. В этом случае адаптивный эхо-компенсатор будет компенсировать и принимаемый сигнал.

При использовании в эхо-компенсаторе модели эхо-тракта в виде адаптивного трансверсального фильтра требуется большое количество операций умножения и сложения, выполняемых за интервал дискретизации.

.л

В случае использования табличных эхо-компенсаторов необходим большой объем памяти, в которой хранятся все возможные ранее вычисленные варианты эхо-сигналов.

Алгоритмы, основанные на использовании компенсационного метода, требуют осуществления операций свертки, которые сложны, а устройства их реализующие характеризуются большим уровнем нескомпенсированного эхо-сигнала. Не решены вопросы уменьшения уровня недокомпенсированного эхо-сигнала 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 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.

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

Однако, до сих пор нерешенной задачей является синтез зеркально-симметричных и асимметричных структур эхо-компенсаторов и алгоритмов управления ими.

На решение проблем управления работой адаптивных фильтров в системах обработки интегральной информации направлена данная диссертация.

Цель работы: разработка методов и алгоритмов управления адаптивными фильтрами в инвариантных эхо-компенсаторах.

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

- анализ работы алгоритмов обработки информационных сигналов в классических эхо-компенсаторах, основанных на идентификации параметров неизвестной системы;

- синтез методов и алгоритмов обработки информации в инвариантных эхо-компенсаторах с защитным временным интервалом;

- синтез методов и алгоритмов обработки информации в инвариантных эхо-компенсаторах без защитного временного интервала;

- синтез асимметричных инвариантных эхо-компенсаторов и анализ технических характеристик;

- техническая реализация различных структур инвариантных эхо-компенсаторов;

- анализ полученных экспериментальных результатов для исследований разработанных структур.

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

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан и исследован инвариантный метод управления и обработки информации для адаптивных эхо-компенсаторов с защитным временным интервалом.

2. Разработан и исследован инвариантный метод управления и обработки информации для адаптивных эхо-компенсаторов без защитного временного интервала.

3. Разработан и исследован инвариантный метод управления адаптивным эхо-компенсатором с асимметричной структурой.

4. На основании теории цифровой обработки сигналов получены аналитические выражения по расчету технических характеристик всех разработанных инвариантных алгоритмов обработки информации.

Значение для теории. Результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, создают теоретическую основу для разработки новых моделей и методов построения адаптивных эхо-компенсаторов в системах интегральной обработки информации.

Практическая ценность. Реализация результатов исследования инвариантных 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.

Внедрение результатов. Исследования, проведенные в ходе работы над темой диссертации являются составной частью ряда НИР по созданию высокоэффективных устройств преобразования сигналов (УПС) с цифровой,обработкой сигналов, выполняемые с 2003 по 2008 годы на кафедре многоканальной электросвязи Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики, а так же других предприятиях совместно с НЭИС -СибГАТИ - СибГУГИ при непосредственном участии автора.

Получены акты о внедрении результатов в производственную и учебную деятельность: ОАО «Мобильные телекоммуникационные сети» (филиал в Новосибирской области); ЗАО «Мобиком-Новосибирск», ГОУ ВПО СибГУ-ТИ.

Достоверность полученных результатов подтверждена теоретическим обоснованием разработанных моделей и методов и данными экспериментов.

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

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск 2006 г.;

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

- Международной IX научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Новосибирск, 2008 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано десять работ, в том числе, три статьи в изданиях из перечня ВАК, монография и шесть статей в других изданиях.

На защиту выносятся:

1. Синтез метода управления инвариантными зеркально-симметричными эхо-компенсаторами второго порядка с защитным временным интервалом.

2. Синтез метода управления инвариантными зеркально-симметричными эхо-компенсаторами второго порядка без защитного временного интервала.

3. Синтез методов управления инвариантными асимметричными эхо-компенсаторами.

4. Структуры синтезированных адаптивных эхо-компенсаторов и их технические характеристики.

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

Содержание работы

Во введении дана общая характеристика проблемы, обоснована актуальность выбранной темы, определена цель и задачи исследования. Сформуй лированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первом разделе диссертации проведен обзор существующих методов борьбы с эхо-сигналами. Эти методы борьбы предполагают использование адаптивных фильтров работающих в соответствии с алгоритмами Винера-Хопфа и алгоритмами Калмана.

Алгоритм Винера-Хопфа является блочным алгоритмом и при своей реализации требует знания функции автокорреляции входной последовательности и функции взаимной корреляции между выходным оцениваемым параметром и входной последовательностью.

Для расчета оптимальных значений отсчетов импульсной реакции адаптивного фильтра необходимо выполнить следующие операции:

• Рассчитать функцию автокорреляции R.

• Рассчитать обратную матрицу R"1.

• Сделать расчет значений функции взаимной корреляции Р.

• Окончательно получить значения Нор1.

Уравнение Винера-Хопфа является блочным расчетным соотношением. Оно сводится к накоплению в специальных буферных элементах отсчетов входной последовательности, отсчетов выходной последовательности и специальному вычислителю. Уравнение Винера-Хопфа широко используется тогда, когда не требуется обрабатывать сигнал в реальном масштабе времени. При переходе к новому условию передачи все расчетные соотношения нужно повторить.

В адаптивном фильтре Калмана полного расчета всех основных характеристик не требуется. Данный адаптивный фильтра работает с предсказанием. В первом разделе также проведен анализ работы алгоритма Калмана первого порядка и М-го порядка. Общим недостатком указанных выше алгоритмов является их критичность в работе к корреляционным связям.

Во втором разделе диссертации доказано утверждение, что если на вход любого линейного, физически реализованного четырехполюсника (цифрового фильтра) последовательно поступают три блока сигнала передачи S¡(nT), S¡_}(пТ) и S¡_2(пТ), то отношение отношений энергетических спектров на входе и выходе указанного выше линейного четырехполюсника есть величина постоянная

Si(jkú)i) mSi4(jka>i) _ n¡(jkco¡) . ni4(jkc),) S¡-¡(jkco¡) ' S¡__2(jkiDj) n¡_](jka)]) ' n¡_2(jkoij0)

где S¡ (jkü) ¡), S¡_i(jk(o¡) и S¡_2(jkíi)1) - соответственно энергетический спектр сигнала передачи;

IJ¡(jko)¡), n¡_j(jka>¡) и n¡_2(jka>j) - энергетические спектры выходного сигнала;

к - текущий номер отсчета энергетического спектра; coi ~ круговая частота.

Выражение (1) распадается на два равенства: отношение отношений амплитудных спектров и разность фазовых спектров трех блоках обработки, т.е.

SJkaj) , S^íkcDj) = Щкщ) Пдкщ) S¡_j (ко,)' S¡_2 (kü)j) n¡_¡ (kú)¡)' n¡_2 (koj,) l(2

<P¡ (kco,)- 2(p¡_} (koj,) + <p¡_2 (ko)j) = y/¡ (кщ)- 2t;/j_¡( ka>¡) + y/¡_2 ( к со,) где Sj(kC0j) - амплитудный спектр на /-м блоке обработке; <Pi(kco¡) - фазовый спектр входного сигнала на г-м блоке обработки; l¡fi(kco1) - фазовый спектр выходного сигнала на г-м блоке обработки.

Если представить рассматриваемый линейный четырехполюсник в виде эхо-тракта, то энергетический спектр выходного сигнала можно рассматривать как эхо-сигнал.

В диссертации доказано, что энергетический спектр эхо-сигнала на г'-м блоке обработки может быть вычислен следующим образом:

^^ -па^щ)

' 1 ^ОЩ) Б^ОЩ) 1 2и и

(3)

Из выражения (3) следует, что при неизвестных значениях энергетических спектров сигналов передачи и эхо-сигналов на (/-1) и (/-2) блоках обработки, можно вычислить значение эхо-сигнала П/]кси,).

На рисунке 1 приведен механизм компенсаций сигналов эха. В отличии от классических эхо-компенсаторов, принцип работы которых основан на идентификации параметров неизвестной системы, в предлагаемом методе компенсация эха производится на основе свойств относительности.

Передаточная характеристика эхо-компенсатора, изображенная на рисунке 1, равна:

В0(2) = 1--2Ц1(2)-2-,-^(1)-Ц2(2)1-2 , (4)

где

2 яаг)

Сигналы противоположной стороны (точка "а" на рисунке 1) У{2) оказываются преобразованными по закону Для устранения влияния

на сигналы приема необходимо достроить эхо-компенсатор до полной структуры, используя для этого рекурсивную цепь.

н,а)=—---, (5)

где с < 1 - коэффициент передачи дополнительного аттенюатора.

Рисунок 1 - Структура эхо-компенсатора (нерекурсивная часть)

На рисунке 2 приведена структура эхо-компенсатора второго порядка с элементами управления.

В инвариантном зеркально - симметричном эхо-компенсаторе второго порядка каскадно соединены нерекурсивный и рекурсивный цифровые фильтры. Для обеспечения устойчивой работы рекурсивной части указанного выше эхо-компенсатора требуется, чтобы полюсы передаточной характеристики ЯД2) лежали внутри единичного круга на 2 плоскости. Это потребовало включение дополнительных аттенюаторов в точки "а" и "б" (рисунок 2). Коэффициент передачи указанных выше аттенюаторов равен:

1

К-ап(2) =

)и

(6)

Рисунок 2 - Структурная схема инвариантного эхо-компенсатора второго порядка

Максимальное количество блоков, необходимых для адаптации, равно

1тах<-

-М.

общ

к

-+-у11 + 8С 4 4

(7)

где с < 1 - коэффициент передачи аттенюатора;

М„'„щ — нормированное значение нескомпенсированного эхо-сигнала;

Мобщ С {0;1}.

В третьем разделе диссертации доказано утверждение, согласно которому, если на вход двух параллельно работающих линейных цифровых фильтров последовательно поступают три информационных блока без защитного временного интервала Б^пТ), Б^пТ) и Б^пТ), то отношение отношений энергетических спектров, вычисленных на выходах указанных выше цифровых фильтров, является величиной постоянной:

М^ксо,) М,_,(]ке>,)= П-^ка,) , П^!(]ксо1) ]'ка,) ' М{_г(¿ка,) ]ка,) ' П^Цкш^'

(8)

где М,аксох) - энергетический спектр, вычисленный не выходе первого цифрового фильтра при передаче на вход сигнала Б^пТ); Я, (¡ка>1) - энергетический спектр, вычисленный' на выходе второго цифрового фильтра при подаче на вход сигнала Б^пТ).

Доказанное в диссертации утверждение, определяемое тождеством (8) легло в основу синтеза инвариантного эхо-компенсатора работающего без защитного временного интервала. Два параллельно работающих цифровых фильтра можно трактовать следующим образом. Первый из них - это линейный эхо-тракт. Второй - дополнительный тракт для формирования сигналов управления.

Следует заметать, что выражение (8) повторяет выражение (1), если заменить энергетический спектр передачи 5,- (]ка>!) на энергетический спектр Отсюда следует, что все выкладки, касающиеся работы

инвариантного эхо-компенсатора второго порядка с защитным временным интервалом можно использовать для описания работы инвариантного эхо-компенсатора второго порядка без защитного временного интервала.

Так энергетический спектр эхо-сигнала может быть рассчитан

в соответствии с равенством (3) при замене Д«/,) на Л/,/]ксо;):

(9)

М(_,(]ксо,) М1_2(]ка1)

В структурную схему инвариантного эхо-компенсатора второго порядка, изображенного на рисунке 1 необходимо добавить физически реализуемый дополнительный цифровой фильтр при формировании сигналов управления.

Структура эхо-компенсатора второго порядка без защитного временного интервала изображена на рисунке 2. Передаточная характеристика эхо-компенсатора второго порядка без защитного временного интервала равна:

^ М>(2) М'->(2) я ^71 2 М'->(1) 2 М'-1(2) М^(2) ПО)

2 ¡Л ШИ Л1Ш. МыШ с г-2' 2 ма?) 2 ма?)

где М,(2) — 2 изображения выходного сигнала дополнительного цифрового фильтра;

с — коэффициент передачи дополнительно введенного аттенюатора.

В силу того, что структура эхо-компенсатора второго порядка при работе с защитным и без защитного временного интервала оказалась одинаковой, то интервал сходимости определяется выражением (7). Устойчивость работы инвариантного эхо-компенсатора без защитного временного интервала достигается за счет введения двух аттенюаторов, величина которых определяется выражением (6) (точки "а" и "б" на рисунке 2).

В четвертом разделе разработаны асимметричные эхо-компенсаторы первого и второго порядков, не требующие дополнительных мер по поддержанию устойчивости.

и

Передаточная характеристика зеркально-симметричного эхо-компенсатора первого порядка равна

»¡с =

мд2) _

(П)

где ■

М;(2)

ма*У

Преобразуя рекурсивную часть выражения (11), получим

-с ¡=о

На рисунке 3 изображена структура инвариантного асимметри^ого эхо-компенсатора первого порядка

Передатчик

Эхо-сигнал П{2) Сигналы прие-

Формирователь управляющих

мМ?.

!(Ф Л» I

Г'

Й *

¡ЦФ№2

Приемник

Рисунок 3 - Инвариантный асимметричный эхо-компенсатор первого

порядка

Определена величина остаточного (собственного) шума такого эхо-компенсатора

// с с - 1

где К- количество отводов;

4 -шаг квантован- -Дного слова;

с - коэффи- " передачи аттенюатора.

лналогично вышесказанному, произведено преобразование рекурсивной части зеркально- симметричного эхо-компенсатора второго порядка в асимметричную структуру.

Из выражения (5) следует

—5-г—^--=! + £<?,ГО - г- , (И)

1¿т/,(2) Ю-с-г*2

где к - количество отводов.

Для первых пяти отводов преобразованной структуры значения 0,(2) соответственно равны

6,(2) = | А (2);

в* V) = 7Й2 (2) • с2 +1 £ (2) • М, (г) ■ с +1. /V,3 (2);

4 6 10

д, (2) = 1 (г) • А2 (г) • с2 + -Ь № (г) ■ ^ (2) • с + ^ (г) ■ л (2) • с+А<,4 (г);

Здесь же найдено аналитическое выражение величины остаточного (собственного) шума асимметричного инвариантного эхо-компеисатора второго порядка

2_А1 (5 +4с+ 3^1+8с )г

вз"Т---• 05)

В асимметричных эхо-компенсаторах оказывается включенными два каскадно-соединенных нерекурсивных цифровых фильтров. Фазо-частотная характеристика таких эхо-компенсаторов будет линейной.

В пятом разделе с помощью современных программных средств определены основные качественные характеристики разработанных адаптивных инвариантных компенсаторов помех.

На рисунке 4 приведена модель испытаний.

Структурная схема модели содержит источник сообщений (ИС); передаточную характеристику канала связи (ПХКС); источник шума АЦП (ИШ); 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 N 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 N отсчётов 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 эхо-компенсатора.

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

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; N =

Сигнал обработки противоположной стороны формировался с помощью следующего соотношения:

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

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

03 ] — 1024 Гц - круговая частота появления отсчетов энергетического спектра сигнала передачи.

Передаточная характеристика канала связи формировалась с помощью следующего соотношения:

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

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

Рисунок 4 - Структурная схема модели

Рассчитанная теоретически мощность шума работы эхо-компенсатора второго порядка Рсобств. шума -1.8 мкВт.

Полученная экспериментально величина шума относительного компенсационного метода (ОКМ) Рэкспсрим. = 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 эхо-компенсации. В качестве примера на рисунке 5 приведены кривые сходимости эхо-компенсатора 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 эхо-компенсатора второго порядка. На рисунке 6 приведена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) указанного выше эхо-компенсатора.

Как видно из рисунка 6 АЧХ указанного выше эхо-компенсатора повторяет АЧХ высокодобротного цифрового фильтра верхних частот.

Мощность ш\'ма недокомпенсации,

1 т,ч /— ° ■0.9

~ ч ~~ Ч \

/- С=0.5 '- 0=0.25 '' N ч У ^ -

/- С=0.12!

Рисунок 5 - Кривые сходимости эхо-компенсатора второго порядка при различных коэффициентах передачи аттенюатора

ш ■-—---

1 !

!

и

И

О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.3 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2

Рисунок 6 - АЧХ эхо-компенсатора второго порядка Заключение

Подводя итога работы, отметим следующее: проблема создания, разработки и исследования построенных адаптивных эхо-компенсаторов, работающих на основе линейных и нелинейных операций, всегда была одной из важнейших при разработке инвариантной системы обработки информации.

В диссертационной работе рассмотрено решение данной проблемы за счет совместного использования инвариантов, получены следующие основные научные и практические результаты.

1. Проведен анализ работы классических алгоритмов разделения сигналов двух направлений, выявлены особенности их функционирования. Показаны пути преобразования блочного алгоритма Винера-Хопфа в алгоритм Кал-мана.

2. Развита теория построения адаптивных эхо-компенсаторов для распределенных систем обработки информации на основе использования свойств относительности среды распространения. Получены обобщенные математические модели построения адаптивных эхо-компенсаторов, работающих на основе относительных компенсационных методов с защитным и без защитного временного интервала как теоретической основы для разработки новых методов разделения сигналов двух направлений и компенсации мешающих влияний. Это позволило произвести поиск новых путей построения

адаптивных эхо-компенсаторов, инвариантных и корреляционных связей сигналов двух направлений.

3. Предложены методы построения адаптивных эхо-компенсаторов с защитным и без защитного временного интервала между блоками. Работа эхо-компенсаторов основана на сопоставлении амплитудных и фазовых спектров сигналов обработки и эхо-сигналов, что позволило синтезировать зеркально-симметричные структуры эхо-компенсаторов второго порядка и элементов управления, оценить условия их устойчивой работы и основные технические характеристики. Для эхо-компенсаторов второго порядка найден основной закон их функционирования.

4. Синтезирован и детально исследован метод построения адаптивных асимметричных эхо-компенсаторов первого и второго порядка, элементов управления и оценить основные технические характеристики. Синтезированные асимметричные структуры эхо-компенсаторов являются всегда устойчивыми, так как представляют собой два каскадно соединенных нерекурсивных адаптивных фильтра.

5. Приведены результаты экспериментальных исследований. Показано, что амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) разработанных эхо-компенсаторов второго порядка показывают АЧХ цифровых фильтров второго порядка.

Основные публикации по теме диссертации

1. Гусельников A.C. Анализ технических характеристик инвариантного эхо-компенсатора без защитного временного интервала [Текст]/ A.C. Гусельников// Материалы российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций».- Новосибирск: изд-во СибГУТИ, 2006,- С. 98.

* 2. Гусельников A.C. Исследование влияния несимметричной и динамической нагрузок на помехоустойчивость системы электропитания [Текст]/ A.C. Гусельников, A.M. Сажнев, Л.Г. Рогулина// Научный вестник НГГУ. -

2007,-№4, С. 159-170.

* 3. Гусельников A.C. Относительный метод передачи сигналов с одновременной коррекцией параметров среды распространения [Текст]/ A.C. Гусельников, В.Б. Малинкин, Д.Н. Левин, С.С. Абрамов// Вестник СибГАУ. -

2008.-№ I.-C. 98-101.

4. A.C. Гусельников. Сравнительный анализ инвариантных дуплексных методов передачи информации [текст]/ A.C. Гусельников, В.Б. Малинкин// Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникаций» Новосибирск, изд-во СибГУТИ - 2008. С.237.

* 5. A.C. Гусельников. Модифицированные фильтры Калмана в телекоммуникациях [Текст]/ A.C. Гусельников, В.Б. Малинкин, Д.Н. Левин, С.С. Абрамов // Вестник СибГАУ. - 2008. - № 3.- С. 29-31

6. A.C. Гусельников. Инвариантный асимметричный эхо-компенсатор и его характеристики [Текст]/ A.C. Гусельников, Д.Н. Левин, В.Б. Малинкин, С.С. Абрамов // Материалы IX международной конференции: Актуальные

проблемы электронного приборостроения. АПЭП-2008, Т.4.- Новосибирск, иэд-во НГТУ, 24-26 сентября, 2008. - С.63-65.

7. Гусельников А.С. Инвариантный эхо-компенсатор второго порядка с защитным временным интервалом и его характеристики [Текст]/ А.С. Гусельников, В.Б. Малинкин, Д.Н. Левин, С.С. Абрамов// Материалы IX международной конференции: Актуальные проблемы электронного приборостроения. АПЭП-2008, Т.4 Новосибирск, изд-во НГТУ 24-26 сентября, 2008. - С.66-69.

8. A.S. Guselnikov. Invariant asimmetrichnyy echo-compensator and his features [Text]/ A.S. Guselnikov, D.N. Levin, V.B. Malinkin, S.S. Abramov// 2008 9 International conference on actual problems of electronic instrument engineering proceedings. Novosibirsk. APEIE-2008, volume 1.- P.71-73.

9. A.S. Guselnikov. Invariant echo-compensator of the second order wits defensive temporary interval and his features [Text]/ A.S. Guselnikov V.B. Malinkin, D.N. Levin, S.S. Abramov// 2008. 9™ International conference on actual problems of electronic instrument engineering proceedings. Novosibirsk. APEIE-2008, volume 1.-P.74-76.

10. Малинкин В.Б. Современные направления оптимизации бортовых систем телекоммуникаций [Текст]/ В.Б. Малинкин, С.С. Абрамов, AM. Михеенко А.С. Гусельников// - Красноярск, изд-во «Поляком», 2009. - 383с.

* Статьи в изданиях из перечня ВАК.

ГУСЕЛЬНИКОВ Александр Сергеевич

Методы управления и обработки информации в адаптивных эхо-компенсаторах

Автореферат

Подписано в печать 10.02.2009. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1, Уч.-изд. л. 0,75. Тираж 100 экз. Заказ № 73

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

Введение

1. Адаптивная фильтрация в эхо-компенсаторах - современное состояние и перспективы развития

1.1. Постановка задачи

1.2. Анализ существующих методов адаптивной фильтрации

1.2.1. Временная область обработки.

1.2.2. Частотная область обработки

1.3. Выводы к первому разделу.

2. Синтез адаптивных эхо-компенсаторов с защитным временным интервалом и анализ эффективности их работы.

2.1. Постановка задачи

2.2. Синтез структуры компенсатора второго порядка и анализ его технических характеристик

2.3. Синтез инвариантной структуры эхо-компенсатора во временной области обработки.

2.4. Выводы по второму разделу.

3. Синтез адаптивных эхо-компенсаторов без защитного временного интервала.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Линейная свертка с перекрытием и суммированием.

3.3. Секционированная свертка с перекрытием и накоплением.

3.4. Синтез быстрых алгоритмов расчета эхо-сигнала.

3.5. Синтез алгоритма работы инвариантного эхо-компенсатора второго порядка без защитного временного интервала.

3.5.1. Частотная область обработки.

3.6. Выводы к третьему разделу.

4. Исследование вопросов устойчивости инвариантных эхо-компенсаторов

4.1. Постановка задачи

4.2. Обеспечение устойчивости работы инвариантного эхо-компенсатора первого порядка.

4.3. Анализ устойчивости инвариантного эхо-компенсатора второго порядка.

4.4. Выводы по четвертому разделу.

5. Техническая реализация адоптивного эхо-компенсатора и результаты испытаний.

5.1. Постановка задачи

5.2. Выбор критерия эффективности.

5.3. Выбор метода моделирования.

5.4. Техническая реализация эхо-компенсатора.

5.4. Результаты испытаний

5.6.Выводы к четвертому разделу.

Актуальность темы. Адаптивная фильтрация в системах сбора и обработки информации занимает свою нишу. Так, в телекоммуникационных системах адаптивные фильтры используются в качестве компенсаторов эхо-сигналов, в адаптивных корректорах, адаптивных формирователях диаграммы направленности антенно-фидерных устройств, в компенсаторах сосредоточенных по спектру помех и т.д.

Помимо этого, адаптивные фильтры широко используются в гидролокации, биомедицине, при разведке полезных ископаемых.

В своей работе все известные адаптивные фильтры используют две модели построения. Первая модель работы адаптивного фильтра- это прямое моделирование параметров неизвестной системы. Вторая модель производит обратное моделирование параметров неизвестной системы.

Большой вклад в решение проблемы работы адаптивной фильтрации внесли работы отечественных авторов: С.А. Курицина, А.Д. Снегова, А.З. Цыпкина, P.JI. 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 эхо-компенсатора иногда может возникать ситуация, когда передаваемая последовательность сигналов оказывается коррелированной с принимаемой последовательностью. В этом случае адаптивный эхо-компенсатор будет компенсировать и принимаемый сигнал.

Даже при использовании в эхо-компенсаторе модели эхо-тракта в виде адаптивного трансверсального фильтра требуется большое количество операций умножения и сложения, выполняемых за интервал дискретизации. В случае использования табличных эхо-компенсаторов необходим большой объем памяти, в которой хранятся все возможные ранее вычисленные варианты эхо-сигналов.

Алгоритмы, основанные на использовании компенсационного метода, требуют осуществления операций свертки, которые сложны, а устройства их реализующие характеризуются большим уровнем не скомпенсированного эхо-сигнала. Не решены вопросы уменьшения уровня недокомпенсированного эхо-сигнала 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 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 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 длин векторов на входе и выходе есть величина постоянная.

В работах доктора технических наук, профессора В.Б. Малинкина доказано, что для любого линейного четырехполюсника отношение энергетических спектров на соседних блоках обработки на входе и выходе является величиной постоянной, т.е. является инвариантом. Найденный инвариант не накладывает ограничений к фазовым спектрам на входе и выходе, однако справедлив при передаче сигналов с защитным временным интервалом.

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

Однако, до сих пор нерешенной задачей является синтез зеркально-симметричных и ассиметричных структур эхо-компенсаторов и алгоритмы управления.

Цель работы: Основной целью работы является разработка методов и алгоритмов управления адаптивными фильтрами в инвариантных эхо-компенсаторах.

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

- анализ работы алгоритмов обработки информационных сигналов в классических эхо-компенсаторах, основанных на идентификации параметров неизвестной системы;

- синтез методов и алгоритмов обработки информации в инвариантных эхо-компенсаторах с защитным временным интервалом;

- синтез методов и алгоритмов обработки информации в инвариантных эхо-компенсаторах без защитного временного интервала;

- синтез асимметричных инвариантных эхо-компенсаторов и анализ технических характеристик;

- техническая реализация различных структур инвариантных эхо-компенсаторов;

- анализ полученных экспериментальных исследований разработанных структур.

Методы исследования. В работе исследовался математический аппарат теории вероятностей, линейной алгебры, вычислительной математики и цифровой обработки сигналов. 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 и исследован инвариантный метод управления и обработки адаптивных эхо - компенсаторов с защитным временным интервалом.

2. Разработан и исследован инвариантный метод управления и обработки адаптивных эхо - компенсаторов без защитного временного интервала.

3. Разработан и исследован инвариантный метод управления адаптивных эхо-компенсаторов с асимметричной структурой.

4. На основании теории цифровой обработки сигналов получены аналитические выражения по расчету технических характеристик всех разработанных инвариантных алгоритмов обработки информации.

Практическая ценность. Реализация результатов исследования инвариантных 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.

Внедрение результатов. Исследования, проведенные в ходе работы над темой диссертации являются составной частью ряда НИР по созданию высокоэффективных устройств преобразования сигналов (УПС) с цифровой обработкой сигналов, выполняемые с 2003 по 2008 годы на кафедре многоканальной электросвязи Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики, а так же других предприятиях совместно с НЭИС - СибГАТИ- СибГУТИ при непосредственном участии автора.

Получены акты о внедрении результатов в производственную и учебную деятельность: ОАО «Мобильные телекоммуникационные сети» (филиал в Новосибирской области); ЗАО «Мобиком-Новосибирск», ГОУ ВПО СибГУТИ

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

- Российской НТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций», Новосибирск 2006г.

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

- международной IX научно- технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Новосибирск, 2008г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано десять работ, в том числе три статьи из перечня ВАК, монография и шесть статей в других изданиях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Синтез метода управления инвариантными зеркально-симметричными эхо-компенсаторами второго порядка с защитным временным интервалом.

2. Синтез метода управления инвариантными зеркально-симметричными эхо-компенсаторами второго порядка без защитного временного интервала.

3. Синтез методов управления инвариантными асимметричными эхо-компенсаторами.

4. Структуры синтезированных адаптивных эхо компенсаторов и их технические характеристики.

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

5.6 Выводы к пятому разделу

1. Для эффективной оценки работы разработанных алгоритмов выбран критерий эффективности, сочетающий в себе технические и экономические показатели.

2. Разработана структурная схема ассиметричного эхо-компенсатора второго порядка. Достоинством такой структуры является ее устойчивая работа при любых значениях управляющих коэффициентах.

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

4. Методом билинейного преобразования найдены АЧХ и ФЧХ аналогового прототипа адаптивного эхо-компенсатор. Найденные характеристики представляют собой высокодобротный цифровой фильтр верхних частот.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги работы, которой посвящен предыдущий материал, можно сказать следующее: проблема разработки, создания и исследования построения адаптивных эхо-компенсаторов, работающих на основе линейных и нелинейных операций, всегда была одной из важнейших при разработке инвариантной системы обработки информации.

В диссертационной работе рассмотрено решение данной проблемы за счет совместного использования инвариантов, получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Проведен анализ работы классических алгоритмов разделения сигналов двух направлений, выявлены особенности их функционирования. Показаны пути преобразования блочного алгоритма Винера-Хопра в алгоритм Калмана.

2. Развиты методы построения адаптивных эхо-компенсаторов для распределенных систем обработки информации на основе использования свойств относительности среды распространения. Получены обобщенные математические модели построения адаптивных эхо-компенсаторов, работающих на основе относительных компенсационных методов с защитным и без защитного временного интервала, как теоретической основы для разработки новых методов разделения сигналов двух направлений и компенсации мешающих влияний. Это позволило произвести поиск новых путей построения адаптивных эхо-компенсаторов, инвариантных и корреляционных связей сигналов двух направлений.

3. Предложены методы построения адаптивных эхо-компенсаторов с защитным и без защитного временного интервала между блоками. Работа эхо-компенсаторов основана на сопоставлении амплитудных и фазовых спектров сигналов обработки и эхо-сигналов, что позволило синтезировать зеркально-симметричные структуры эхо-компенсаторов второго порядка и элементов управления, оценить условия их устойчивой работы и основные технические характеристики. Для эхо-компенсаторов второго порядка найден основной закон их функционирования.

4. Синтезирован и исследован метод построения адаптивных ассиметричных эхо-компенсаторов первого и второго порядка, элементов управления и оценить основные технические характеристики. Синтезированные ассиметричные структуры эхо-компенсаторов являются всегда устойчивыми, так как представляют собой два каскадно соединенных нерекурсивных адаптивных фильтра.

5. Приведены результаты экспериментальных исследований. Показано, что амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) разработанных эхо-компенсаторов второго порядка показывают АЧХ цифровых фильтров второго порядка.

1. Jakowatz С. 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 В. С. и др. Основы автоматического управления. М., «Гос. издат. физ. мат. литературы», 1963.

7. Rudin Н. 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 Maximum Likelihood Method in Y. Konasi (ed.). Report 6th Internatoinal Congress Acoustics, Tokyo, Report C-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 LJ. and Goode В. 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 С. В. 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. В. 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. М.; 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. Е. 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. СШР 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. Б. Ундроу, С. Стирнз. Адаптивная обработка сигналов. — М., «Радио и связь», 1989.

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

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

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

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

46. АС № 1515375 Устройство дуплексной передачи и приема сигналов /Малинкин В. Б. опубл. В БИ № 38 15.10.89.

47. Универсальный модем с детектором качества сигналов /Малинкин В. Б. и др. (Бурейшин Ю. Г., Шувалов В. П., Фрицлер П. Г.) Статья деп. ЦНТИ Информсвязь, 1984 г., № 462.

48. АС № 1598192 Адаптивное устройство для дуплексной передачи цифровой информации /Малинкин В. Б. опубл. в БИ № 37 07.10.90 г.

49. АС № 1195463 Адаптивное устройство для дуплексной передачи цифровой информации /Малинкин В. Б. Дорохов О.Н. опубл. в БИ № 44 30.11.85 г.

50. АС № 1133675 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи /Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В. опубл. в БИ№1 07.01.95 г.

51. Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В. Расчет и реализация оптимального частотного модулятора /Сборник научных трудов уч. институтов связи Л./ изд. ЛЭИС, 1985. С. 120 126.

52. АС № 1223373 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В. опубл. в БИ№ 13 07.04.86 г.

53. AC № 1072286 Адаптивное устройство для дуплексной передачи данных / Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В., Деревяшкин В. М. опубл. в БИ№ 5 07.02.84 г.

54. АС № 1540008 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б. опубл. в БИ № 4 30.01.90 г.

55. АС № 1485420 Приемопередатчик дуплексной системы связи / Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В., Деревяшкин В. М., Треногин Н. Г. опубл. в БИ № 21 07.06.89 г.

56. АС № 1483647 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В. опубл. в БИ № 20 30.05.89 г.

57. АС № 1111259 Адаптивное дуплексное устройство для передачи и приема фазоманинулированных сигналов /Малинкин В. Б. опубл. в БИ №32 30.08.84 г.

58. АС № 1256238 Адаптивное дуплексное устройство для передачи и приема фазоманинулированных сигналов /Малинкин В. Б., Бобровский А. В., Круглов О. В., Лебедянцнв В. В., Федоров Ю. Н., Шувалов В. П. опубл. в БИ № 33 07.09.86 г.

59. АС № 1332542 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б., Лебедянцев В.В., Круглов О. В., Шувалов В. П., Редина Т. И. опубл. в БИ № 31. 23.08.87 г.

60. АС № 1626393 Устройство для разделения речевых сигналов /Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В., Ривлин М. Д., Рубайлов А. Н. опубл. в БИ № 5 07.02.91 г.

61. Малинкин В. Б. Об одном методе дуплексной передачи цифровой информации. Радиотехника. № 4. 1984. С.37 41.

62. AC № 1570001 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В., Бондин С.В. опубл. в БИ № 21 07.06.90 г.

63. Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В.,Заславский К. Е. Двусторонние системы электросвязи. Рукопись книги депонирована ВИНИТИ № 8. 1992.

64. Патент РФ № 1555889 Адаптивное устройство для дуплексной передачи цифровой информации /Малинкин В. Б. опубл. в БИ № 13 07.04.90 г.

65. Патент РФ № 1838894 Приемник многочастотных сигналов /Малинкин В. Б., Кожевников Д. В., Попов Г. Н., Руин В. Н. опубл. в БИ № 32 30.08.83 г.

66. Патент РФ № 2038702 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б. опубл. в БИ № 18 27.06.95г.

67. Патент РФ № 1598192 Адаптивное устройство для дуплексной передачи цифровой информации /Малинкин В. Б. опубл. в БИ№ 37 07.10.90 г.

68. Патент РФ № 2039415 Устройство для разделения направлений передачи и приема в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б.,Кряжев В. А., Окороков И. В. опубл. в БИ № 19 09.07.95 г.

69. АС № 1734220 Устройство для разделения направлений передачи и приема в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В., Бондин С.В., Юрченко А. А., Бучко А. А., Кондратов А.Я., Рубайлов А. Н., Ривлин М. Д. опубл. в БИ№ 13 15.05.92 г.

70. АС № 1672575 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б. опубл. в БИ № 31 23.08.91 г.

71. АС № 1658393 Устройство для разделения сигналов двух направлений / Малинкин В. Б., Пустинский Б. И. опубл. в БИ № 23 23.06.91 г.

72. AC № 1566499 Устройство для передачи и приема цифровых сигналов / Малинкин В. Б., Кожевников Д. В., Попов Г. Н. опубл. в БИ № 19 23.05.90 г.

73. АС № 1192161 Устройство для передачи и приема фазоманинулированных сигналов /Малинкин В. Б., Чентаев Б. С. опубл. в БИ № 42 15.11.85 г.

74. АС № 1390803 Устройство для разделения направлений передачи в дуплексных системах связи / Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В. опубл. в БИ № 15 23.04.88 г.

75. АС № 1485423 Адаптивное дуплексное устройство для передачи данных /Малинкин В. Б., Трофимов В. К., Лебедянцев В. В. опубл. В БИ №21 07.06.89 г.

76. Малинкин В. Б., Федоров Ю. Н. Об одном методе компенсации эхо -сигналов в дуплексных системах связи. НИСЭ 85. Новосибирск 1985. С. 302-304.

77. Малинкин В. Б., Порохов О. Н. Цифровые системы передачи в сетях ВЦКП //Материалы московской НТК молодых ученых и специалистов «Управление 82» - 1982. С. 47 - 51.

78. Малинкин В. Б. Адаптивное дуплексное устройство для передачи информации по каналам связи // Тезисы доклада, Всесоюзная НТК «Проблемы развития космической связи» Калуга. 1983. С. 64-65.

79. Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В. Об одном методе организации дуплексной передачи данных // Материалы Всесоюзного совещания

80. Проблемы и перспективы передачи телеобработки данных». -Кишинев. 1983. С. 16-17.

81. АС № 1030991 Цифровой частотный демодулятор. Малинкин В. Б.,Бурейшин Ю. Г., Фрицлер П. Г., Шувалов В. П. опубликовано в БИ № 27. С. 232.

82. Малинкин В. Б. Организация высокоскоростного дуплексного режима работы на основе относительного компенсационного метода. // Материалы Российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций». Новосибирск. 1994. С. 67.

83. Малинкин В. Б., Гусев А.Б. Организация высокоскоросного дуплексного цифрового линейного тракта. // Материалы межрегиональной конференции «Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи». Москва, Новосибирск. 1995. — С. 192 194.

84. Малинкин В. Б., Окороков И. В., Попов Г. Н. Особенности построения цифрового линейного тракта на скорость 512 Кбит/с. // Материалы Российской научно-технической конференции, посвященной дню Радио. Новосибирск. 1995.-С. 192- 194.

85. Малинкин В. Б., Лебедянцев В. В. Адаптивное устройство разделения направлений передачи для систем передачи данных. // Техника средств связи, серия ТПС, выпуск 4, 1988.

86. Малинкин В. Б., Попов Г. Н. Исследование путей построения двухпроводных цифровых линейных трактов. // Материалы XXVII научной сессии. Новосибирск. - 1992. С. 81 -82.

87. Патент РФ № 2064223 Приемник многочастотных сигналов / Малинкин В. Б., Кожевников Д. В., Попов Г. Н., Руин В. Н. опубликовано в БИ № 20 20.07.96 г.

88. Патент РФ по заявке № 4950200/09 от 26.06.91. Цифровой частотный демодулятор //Малинкин В. Б. Пол. решение 06.11.91.

89. Малинкин В. Б., Кураш Е. Ф., Костина О. Б. Разработка и анализ адаптивных компенсаторов корректоров / Материалы Российской НТК, Новосибирск 2000. С. 170.

90. Малинкин В. Б. Использование алгоритмов нелинейной обработки в корректорах сигналов. / Российская НТК, Новосибирск 2000. С. 168.

91. Малинкин В. Б. Новые технологии VDSL в создании высокоскоростных дуплексных цифровых линейных трактов. / Российская НТК, Новосибирск 2000. С. 168 169.

92. Малинкин В. Б. Разработка и анализ нелинейных алгоритмов разделения сигналов на основе закона относительности. / Труды международной конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» АПЭП 2000, Т 2. С. 187 - 191.

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

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

95. Петрович Н.Т., Порохов О. Н. Трехпозиционная манипуляция в системах связи. Радиотехника, 1983, № 7. С. 3 - 8.

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

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

98. Френке JI. Теория сигналов. М., «Сов. радио», 1974.

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

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

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

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

103. Порохов О. Н. Предельная потенциальная помехоустойчивость, приема видеоимпульсных сигналов. Радиотехника, 1978, № 12. С. 46 -52.

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

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

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

107. Брискер А.С., Руга В. Д., Шарле Д. Л. Городские телефонные кабели. Спрвочник. М., «Радио и связь», 1984. С. 119 - 120.

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

109. Крендель А. В., Соколов Н. А. Сети абонентского доступа: структурные характеристики. — Электросвязь. -№ 11 1997. С. 13-15.

110. Денисьева О. М., Немчинов В. М. Цифровые системы передачи для абонентских линий. — Электросвязь. № 5, 1996. С. 4 — 5.

111. Шаракшане А. С. и др. Сложные системы. М, «Наука», 1969.158

112. Рабинер Д., Гоулд "Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М., «Мир». -637 с.

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

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

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

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

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

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

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

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

121. Котов Г. Г. Система абонентского уплотнения Multigain 2000. — Электросвязь. № 5, 1996. С. 3.

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

123. Малинкин В. Б. Адаптивные фильтры в телекоммуникационных системах. Новосибирск - СибГУТИ 2005. С. 223.

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

125. Патент РФ №2223599. Устройство для разделения сигналов передачи в дуплексных системах связи. Авторы Малинкин В. Б., Левин Д. Н., Арендаренко А. А. Опубл. 10.02.2004г., бюлл. № 4.

126. Патент РФ №2233553. Устройство для разделения сигналов передачи в дуплексных системах связи. Авторы Малинкин В. Б., Левин Д. Н., Арендаренко А. А. Опубл. 27.07.2004г., бюлл. № 21.

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

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

129. Абрамов С.С. Анализ технических характеристик инвариантного эхо-компенсатора без защитного временного интервала. / Материалы российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций».- Новосибирск, 2005.- С. 98.

130. Абрамов С.С., Малинкин В.Б., Бондин С.В., Ситников С.Г. Относительный метод коррекции второго порядка. /Материалы двенадцатой международной научно-технической конференции:

131. Перспективы развития современных средств и систем телекоммуникаций, 29 июня-2 июля 2006.- Иркутск.- С. 41-45.

132. Abramov S.S., Malinkin V.B., Sitnikov S.G. The technical characteristics of the invariant echo-compensator without a protective time interval. / 20061. TII

133. International conference on actual problems of electronic instrument engineering proceedings. Novosibirsk. APEIE-2006, volume 1.- P. 98.

134. Абрамов C.C., Малинкин В.Б., Левин Д.Н. Инвариантные компенсаторы помех.- Красноярск: СибГУТИ, 2006. 150с.

135. Абрамов С.С., Малинкин В.Б., Левин Д.Н. Инвариантный эхо-компенсатор без защитного временного интервала и его характеристики. // Научный вестник НГТУ.- Новосибирск, 2007.-№2. -С. 17-19.

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

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

138. Гусельников А.С. Анализ технических характеристик инвариантного эхо-компенсатора без защитного временного интервала//161

139. Материалы российской научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуникаций».- Новосибирск, 2006.- С. 98.

140. А.С. Гусельников, A.M. Сажнев, Л.Г. Рогулина. Исследование влияния несимметричной и динамической нагрузок на помехоустойчивость системы электропитания// Научный вестник НГТУ. -2007.-№4, С. 159-170.

141. А.С. Гусельников, В.Б. Малинкин, Д.Н. Левин, С.С. Абрамов. Относительный метод передачи сигналов с одновременной коррекцией параметров среды распространения// Вестник СибГАУ. 2008. - № 1 С.98-101.

142. А.С. Гусельников, В.Б. Малинкин. Сравнительный анализ инвариантных дуплексных методов передачи информации// Российская научно-техническая конференция "Информатика и проблемы телекоммуникаций" Новосибирск СибГУТИ 2008. С 237.

143. А.С. Гусельников, В.Б. Малинкин, Д.Н. Левин, С.С. Абрамов. Модифицированные фильтры Калмана в телекоммуникациях// Вестник СибГАУ. 2008. -№3 С.29-31

144. Заместитель технического директора начальник службы развития сетиг. Новосибирск, 2009