автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.02, диссертация на тему:Разработка и исследование комбинированного метода эхоподавления в телефонных каналах

а

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Уосковский ордена трудового Красного Знамени технический университет связи и информатики

На правах рукописи КУНЕГИН Сергей Владимирович

УДК 621.391.826

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ЫЕТОДА ЭХОПОДАВЛЕНИЯ В ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛАХ

Специальность 05.12.02 - Системы и устройства передачи

информации по каналам связи

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена на кафедре многоканальной электросвязи Московского ордена трудового Красного Знамени технического университета связи и информатики.

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор БАЕВА H.H.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

НАМЗЕЛЕВ И.О. - кандидат технических наук, доцент ЛИХАЧЕВ Н.И.

Ведущее предприятие - ЦНИИС.

Зацита состоится _______19ЭЗгода в час.

на заседании специализированного совета К 118.06.03 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Московском ордена трудового Красного Знамени техническом университете связи и информатики по адресу: 111024, Москва, Авиамоторная ул., дом 8-а.

Автореферат разослан " "_____________199 г.

Ученый секретарь специализированного совеиа К 118.06.03.

к.т.н., доцент О.В.Матвеева

'/о*

РОССИЙСКАЯ _ у.'

БКйМиЧ ЕлА

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время 'успешное развитие экономики страны невозможно без развития соответствующей информационной инфраструктуры. Дальнейший рост сети связи страны и международной сети приводит к увеличению относительного числа каналов, имеющих значительное время распрастрвнения сигнала. Это каналы, организованные с помощью искусственных спутников Земли (ИСЗ), и часть каналов, организованных с помощью наземных (проводных, радиорелейных и т.п.) линий связи. Обычно данные каналы называют протяженными.

Одним из факторов, приводящих к значительному снижению качества передачи телефонной информации по протяженным каналам, является мешающее воздействие эффекта электрического эха. При этом время ведения переговоров увеличивается из-за переспросов, повторов, в отдельных случаях переговоры вообще становятся невозможными.

Зстранение мешающего воздействия эффекта электрического эха достигается с помощью оборудования протяженных телефонных каналов эхоподавителями. Помимо основных регламентируемых соответствующими Рекомендациями МККТТ требований по необходимой степени устранения мешающего воздействия эффекта электрического эха, к эхоподавителям часто предъявляются требования низкой стоимости ввиду массовости их на сети связи. Для выполнения данного требования разработчику приходится накладывать ограничения на сложность технической реализации эхоподавитеяя.

В настоящее время применяются две основные конфигурации эхоподавителей. Эхозаградители (33), обладая относительной простотой технической реализации, не обеспечивают высоких качественных характеристик эхоподавления при работе на спутниковых телефонных каналах. Эхокомпенсаторы (ЭК), имеющие более высокий балл абонентской оценки качества работы, обладают недостаточной функциональной надежностью К неработоспособности ЗК могут привести конкретные уело' эксплуатации, такие как возможная нелинейносп нестационарность эхотракта ОТ), наличие ме' воздействий. Подобные тяжелые условия эксплуатациг вероятны для Общегосударственной автоматически ком» телефонной сети (ОАКТС). Попытка учета данных существующей конфигурации ЭК приводит к 3'

усложнении его технической реализации.

Целью диссертационной работы является решение актуальной задачи разработки и исследования комбинированного метода эхоподавления, балл абонентской оценки качества эхоподавления которого был бы высок при высокой функциональной надежности в условиях эксплуатации, характерных для Общегосударственной автоматически коммутируемой телефонной сети (ОАКТС). Сложность технической реализации (вычислительная сложность) эхоподавителя, выполненного на основе комбинированного метода эхоподавления, не должна значительно превышать сложности технической реализации существующих эхоподавителей.

Состояние вопроса и задачи исследования. Хорошо известна структура 33, содержащая упоавляемые ключ, удлинитель и устройство формирования сигналов управления (ШРСУ). ЭЗ при относительной простоте технической реализации обладает малой зависимостью работоспособности от условий функционирования, т.е. высокой функциональной надежностью. . Однако балл абонентской оценки качества работы 33 ниже чем ЭК.

ЭК представляет собой устройство синтеза копии зхосигнала. В большинстве случаев ЗК содержит адаптивный трансверсальный фильтр (АТФ), вектор весовых коэффициентов которого корректируется устройством адаптации по некоторому алгоритму адаптации. В большинстве случаев это метод наименьших квадратов (МНЮ, обладающий минимальной вычислительной сложностью из всех алгоритмов адаптации. Далее I данную структуру будем называть АТФ-МНК. Структура АТФ-МНК

I обладает достаточной для целей эхокомпенсации скоростью и

К точностью адаптации при условии функционирования с

В эхотрактами (ЭТ), являющимися линейными инвариантными по

^^ времени системами. Однако ЭК со структурой ЙТФ-МНК обладает

существенным недостатком, способным свести на нет его ^^^ основное преимущество перед 33 - высокий балл абонентской оценки. Этим недостатком является относительно низкая функциональная надежность, т.е. значительная зависимость работоспособности ЭК со структурой ЙТФ-МНК от условий - функционирования. Например, нелинейность, нестационарность ЭТ, наличие гармонических помех в ЭТ приводит к тому, что правильная адаптация структуры АТФ-МНК становится невозможной ^^^^^^ и ЭК оказывается неработоспособен. Опыт эксплуатации ЭК со ^^^^^^^ структурой АТФ-МНК на зарубежных сетях показал, что

вероятность появления таких условий функционирования ЭК значительна. Возможно предположить, что при эксплуатации эхспидавителя на OflKTC подобные тяжелые условия фуцкционирования будут возникать по крайней мере не pese, чем на зарубежных сетях. Вместе с тем, попытка учета подобных условий функционирования введением в структуру АТО-ННК соответствующих дополнительных блоков (усложнением алгоритма работы) или переход к другой структуре приводит к неоправданному росту слоаности технической реализации ЭК.

Анализ состояния вопроса позволяет сделать вывод о том, что зарубежные разработчики эхоподавителей идут по пути устранения конкретных недостатков ЭК наращиванием сложности алгоритмов обработки и, следовательно, словности их технической реализации. Усилия отечественных разработчиков были направлены на техническую реализацию эхозаградителей ввиду отсутствия до недавнего времени элементной базы, позволяющей реализовать более сложные алгоритмы обработки. Таким образом, ранее не предпренимались попытки комплексного подхода к анализу методов эхоподавления с точки зрения создания метода, обеспечивающего как высокое качество эхоподавления, так и высокую функциональную надежность без существенного увеличения сложности технической реализации по отношению к существующим методам. Отсюда вытекают следующие задачи исследований по достижению поставленной цели разработки комбинированного метода эхоподавления:

1. Провести анализ существующих методов борьбы с мешающим воздействием эхосигналов.

2. Для сравнительной оценки различных методов эхоподавления, ввиду существенных различий их характеристик, разработать единый многокомпонентный критерий эффективности метода эхоподавления, отражающтй его основные характеристики. Разработать параметр, являющийся численной мерой функциональной надежности метода эхоподавления.

3. Разработать математические и имитационные модели эхоподавителей (эхозаградителя и эхокомпенсатора), эхотрак-

и источников внешних воздействий. Провести с помг имитационного моделирования сравнительную оценку ме' эхокомпенсации и эхозаграждения по критерию эффективное*

4. Разработать обобщенный алгоритм комбиниг метода эхоподавления и алгоритм комбин' эхоподавителя.

5. Разработать математическую и имитаци

комбинированного зхоподавителя. Провести на их основе оценку и оптимизацию комбинированного зхоподавителя по критерию эффективности.

6. Произвести анализ возможности реализации комбинированного зхоподавителя на современной элементной базе,

Методы исследования. Исследования, проведенные в настоящей диссертационной работе, базируются на методах теории систем автоматического регулирования, теории цифровой обработки сигналов, теории случайных процессов. В работе использовались методы математического моделирования и имитационного моделирования на ЭВМ. Исследования методом имитационного моделирования проводились на ППЭВН 1ВМ РС АТ на основе программного обеспечения, разработанного автором.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе предложенного понятия функциональной надежности метода эхоподавления, отражающего способность метода эхоподавления выполнять свои функции в различных условиях эксплуатации, разработан единый, многокомпонентный составной критерий эффективности метода эхоподавления, отражающий показатели качества подавления электрического эха, сложности технической реализации и функциональной надежности метода эхоподавления.

2. Для оценки методов эхоподавления по критерию эффективности разработана система математических и имитационных моделей эхоподавителей и среды их Функционирования, позволяющие проводить анализ существующих методов эхоподавления по разработанному критерию эффективности.

3. Для количественной меры функциональной надежности метода эхоподавления обосновано использование величины процентного увеличения суммарной длительности неподавленного эхо-сигнала на выходе зхоподавителя по сравнению с суммарной длительностью неподавленного эхосигнала на выходе зхоподавителя при настройке на линейный ЭТ.

4.• Разработан обобщенный алгоритм оптимального по критерию эффективности комбинированного метода эхоподавления. Разработаны математическая и имитационная модели комбинированного зхоподавителя, реализующего комбинированный

,метод эхоподавления,позволяющий провести оптимизацию характеристик комбинированного зхоподавителя по критерию эффективное-

ти.

Основные положения, представляемые к защите:

1. Адекватной мерой Функциональной надежности метода эхоподавления является величина процентного увеличения суммарной длительности неподавленного зхосигнала на выходе зхоподавителя по сравнению с суммарной длительностью неподавленного зхосигнала на выходе зхоподавителя при настройке на линейный ЭТ.

2. Эффективность метода эхоподавления определяется единым, многокомпонентным составным критерием, отражавшим показатели качества подавления электрического эха, сложности технической реализации и функциональной надежности метода эхоподавления.

3. Комбинированный метод эхоподавления, предполагающий управление выбором алгоритма эхоподавления, основанный на оценке по критерию эффективности, обеспечивает наилучиее для заданных условий Функционирования качество эхоподавления при высокой функциональной надежности и относительно малой сложности технической реализации зхоподавителя.

4. Математические и имитационные модели эхоподавителей и их среды функционирования, построенные на основе использования единого критерия, позволяют проводить сравнительную оценку и оптимизацию методов эхоподавления по критерию эффективности.

Личный вклад. Все результаты представленные в работе, получены автором лично.

Практическая ценность работы состоит в том, что на основе разработанного комбинированного метода эхоподавления возможно построение алгоритмов эффективного комбинированного зхоподавителя как для стандартного процессора цифровой обработки сигналов, так и для однокристального специализированного вычислителя. Это позволит обеспечить при относительно невысокой вычислительной сложности зхоподавителя высокую абонентскую оценку качества эхоподавления и высокую надежность функционирования, включая те 20'/. эхотрактов ОАКТС, на которых возаожна неработоспособность эхокомпенсаторов.

Реализация результатов исследо-в а н и ' й. Результаты исследований в виде алгоритма комбинированного подавления эхосигналов и макета эхоподавляющего устройства, реализующего разработанный

алгоритм эхоподавления, использованы Московским

научно-исследовательским институтом радиосвязи (МНИИРС) при разработке спутниковой системы телефонной связи в рангах работ по договору с А/0 "Компракт". Результаты исследований в виде алгоритма комбинированного эхоподавителя использованы малым предприятием "Телефонные средства связи" при разработке эхоподавителя в составе цифровой коммутационной станции. Результаты работы внедрены в учебный процесс МТНСИ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на конференциях профессорско-преподавательского состава МИС в 1987 и 1992 гг, иШ Всесоюзной студенческой научно-технической конференции (Москва-Свердловск, 1988 г.), IV научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (Ростов-на-Дону, 1991 г.), ХШ1 научной сессии, посвященной Дню радио (Москва, 1992 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 печатных работ, из них 1 авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, ¿у глав, заключения и приложений. Содержит 495 страниц текста, из них 25 рисунков, список литературы из <2 3 наименований и приложений на А7 страницах.

С0ДЕР1АНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель диссертационной работы и задачи исследований. Дан анализ современного состояния исследуемой проблемы, раскрыты научная новизна и практическая ценность полученных результатов, изложены основные положения, представляемые к защите.

Первая глава посвящена анализу характеристик современных методов эхоподавления. Дана общая характеристика методов саиобалансирующейся дифференциальной системы, эхозаграждения и эхокомпенсации. В силу значительной сложности технической реализуемости и потребности в большем числе эхоподавителей типа СДС, данный метод не нашел практического применения. Относительная простота технической реализуемости 33 и возможность их группового использования на коммутационных узлах предопределили широкое применение 33 на ОАКТС. Опыт эксплуатации ЭК за рубежом подтвердил основное

преимущество метода эхокомпенсации перед методом эхозаграядения: протяженные телефонные каналы, оборудованные ЭИ, имеют более высокую абонентскую оценку качества телефонных переговоров по сравнению с каналами, оборудованными 33.

Проведен анализ расположения эхоподавителей в структуре ОАКТС. В протяженном телефонном соединении, неудовлетворительном с точки зрения эффекта электрического эха и оборудованном эхоподавителями, можно выделить два характерных участка: непосредственно протяженный телефонный канал и два эхотракта со стороны абонентов й и Б. Показано, что возможный разброс характеристик протяженного телефонного канала и эхотракта необходимо учитывать при разработке эхоподавляющих устройств.

Проанализированы тенденции развития существующих методов эхоподавления. Исследования в области эхокомпенсации можно разделить на следующие основные направления: повышение скорости адаптации ЭК, обеспечение возможности работы ЭК при перебое, создание ЭК, работоспособных при наличии нелинейности и аддитивных гармонических помех в ЭТ. На зарубежных телефонных сетях коммерческое применение нашли ЭК, имеющие структуру адаптивного трансверсального фильтра, вектор весовых коэффициентов которого корректируется по алгоритму (методу) наименьших квадратов. При удовлетворительном качестве устранения зхосигналов структура АТФ-МНК обладает наименьшей вычислительной сложностью и, соответственно, наибольшей простотой технической реализуемости. Продолжается совершенствование метода зхозаграждения, включающая в себя разработку полных цифровых 33, 33 с частичным перебоем, 33 с адаптивным порогом перебоя, а также 33, адаптивные к концевой задержке.

Рассмотрены особенности применения методов эхоподавления на ОАКТС. На ОАКТС могут возникать специфические условия функционирования эхоподавителя (разительно отличающиеся от условий функционирования эхоподавителя на зарубежных сетях) когда структура АТФ-МНК становится неработоспособной и ' обеспечивает удовлетворительного качества подавлг зхосигналов. Для характерных на ОАКТС условий эксплу? структура АТФ-МНК обладает недостаточной функцио-надежностью. По произведенным оценкам структура АТФ-МК быть неработоспособна на 20Х возможных соединений, тем, как показывает опыт предшествующих и'

введение в структуру ЙТФ-МНК блоков, повышающих ее функциональную надежность приводит к существенному усложнению ЗК. Существующая . ' альтернатива эхокомпенсаторам эхозаградители, при большей функциональной надежности и меньшей сложности технической реализации обладают меньшей абонентской оценкой качества подавления эхосигналов и не могут быть рекомендованы как перспективные для использования на ОАКТС.

В результате делается вывод о необходимости разработки новых структур зхоподавляющих устройств, а также необходимости оценки как существующих, так и разрабатываемых методов зхоподавления по некоторому единому комплексному критерию, отражающему в единой оценке различные характеристики методов зхоподавления. В существующих работах по проблеме зхоподавления такой вопрос не ставился, поэтому возникает необходимость разработки такого комплексного критерия.

Вторая глава посвящена разработке критерия эффективности метода зхоподавления. Отмечается, что характеристики зхоподавителя могут быть условно разделены на вневние и внутренние. К внешним характеристикам зхоподавителя можно отнести качественные (качество подавления эхосигналов), стоимостные (себестоимость и дефицитность комплектующих, технологичность производства и т.п.) и эксплуатационные (масса, габариты, энергопотребление, надежность, ремонтопригодность и т.п.). Эти характеристики в значительной мере противоречивы. Жизнеспособной будет то эхоподавлялщее устройство, в котором достигнут разумный I баланс противоречивых внешних требований. Внешние

к характеристики зхоподавителя обуславливаются в свою очередь

А его внутренними параметрами, задаваемыми разработчиком на

А ' этапе проектирования, т.е. используемым методом

эхоподавления. Применяемый метод зхоподавления определяет ^^ качественные характеристики. Сложность реализации метода

эхоподавления определяет используемую элементную базу, что в свою очередь в значительной мере определяет как стоимостные, ^^^^ так и эксплуатационные характеристики зхоподавителв. ^^^^ Изменение внутренних характеристик зхоподавител| приводит к изменению его внешних характеристик, т.е. можно говорить об оптимизации в некотором смысле внутренних характеристик эхоподавителу с целью достижения определенных (экстремальных или заданных) внешних характеристик эхоподавител!. Дальнейшее

рассмотрение проводится в виде постановки и решения задачи .оптимизации.

Конкретизируются объект оптимизации, объект управления и критерий оптимизации. Объектом оптимизации является метод эхоподавления. Объектом управления является среда функционирования эхоподавителя. В дальнейшем под средой функционирования эхоподавителя понимается совокупность внешних по отношению к нему систем и устройств, взаимодействующих с ним, т.е. конкретную для текущего соединения совокупность протяженного телефонного канала и двух ЭТ. Метод эхоподавления и среда функционирования эхоподавителя как объекты оптимизации и управления характеризуются соответственно как динамическая, стохастическая, дискретная, управляемая система и динамическая, стохастическая, дискретная, неуправляемая система.

Определяется критерий оптимизации. Метод эхоподавления, как объект оптимизации, обладает. несколькими показателями качества - внешними характеристиками. В качестве единого многокомпонентного, составного критерия предлагается критерий эффективности метода эхоподавления. Компонентами, критерия эффективности иетода эхоподавления являются следующие показатели:

1) сложность метода эхоподавления, выражаемая » его вычислительной сложности;

2) качество эхоподавления, выражаемое в единицах абонентской оценки;

3) функциональная надежность метода эхоподавления, выраваеиая в объеме пространства условий функционирования.

Первая компонента - сложность метода эхоподавления -связывает внутренную характеристику вычислительной сложности такими внешними характеристиками как стоимостные, технологические, надежностные и пр. Качество эхоподавления, являющееся второй компонентой критерия, отражает основную внешнею характеристику метода эхоподавления. Числовое выражение качества эхоподавления может быть получено одним из известных методов оценки качества передачи речи по телефонным каналам. Под третьей компонентой критерия - функциональной надежностью метода эхоподавления понимается степень независимости его работоспособности от параметров среды функционирования. Конкретная совокупность параметров среды функционирования образует конкретное условие

Функционирования. Поскольку параметры среды функционирования меняются, правомерно говорить о существовании некоторого пространства условий функционирования. Методы эхоподввления сохраняют работоспособность в определенных объемах данного пространства, в общем случае не являющихся подмножествами друг друга.

Объединение показателей в единый многокомпонентный критерий осуществляется следующим способом. Выделяется одна из компонент (например, ]-ая) и требуется, чтобы эта компонента достигала в процессе оптимизации экстремального значения, в то время как остальные компоненты удовлетворяли системе неравенств

К I < К ; огР , VI*] где Кг. - компоненты критерия;

К гогр - ограничения на соответствующие компоненты обобщенного критерия.

На основе изложенных соображений была разработана система математических и имитационных моделей эхоподавиталей и их среды функционирования. Разработаны модели эхозаградителя и эхокомпенсатора, а также модели эхотракта и источников внешних воздействий. В качестве численной меры Функциональной надежности метода эхоподавления с точки зрения определения объема пространства условий его функционирования предложена величина процентного увеличения суммарной длительности неподавленного зхосигнала на выходе эхоподавителя по сравнению с суммарной длительностью неподавленного зхосигнала на выходе эхоподавителя при работе с линейным эхотрактом (В - параметр).

Произведенная с помощью имитационного моделирования сравнительная оценка методов зхокомпенсации и эхозаграждения по критерию эффективности в смысле определения функциональной надежности метода при ограничениях на качество эхоподавления и сложность технической реализации показала, что объем пространства условий функционирования метода эхозагравдения больше, чем метода зхокомпенсации и что объем пространства условий функционирования метода эхоподавления тем больше, чем более сложные алгоритмы использует данный метод.

Третья глава посвящена разработке комбинированного метода эхоподавления и его оптимизации по критерии эффективности. Разработан обобщенный алгоритм комбинированного метода эхоподавления, заключаются в следующем. Для текущего мпмента телефонного переговора

осуществляется детектирование состояния покоя, затем детектирование состояния перебоя, после чего запрещается или разрешается адаптация структуры ЭК (структуры ЙТФ-МНК) к текущему ЭТ. Затем определяется, настроена ли структура ЙТФ-МНК на текущий ЭТ. Если зто так, то осуществляются операции , аналогичные методу эхокомпенсации: синтез копии эхосигнала и ее вычитание из сигнала обратного направления передачи. Если структура ЙТФ-МНК не настроена на текущий ЗТ, то осуществляются операции, аналогичные методу эхозаграждения: в отсутствии перебоя в обратное направление передачи вносится дополнительное затухание. При наличии перебоя дополнительное затухание не вносится.

Разработан алгоритм управления взаимодействием структур 33 и ЗК комбинированного метода зхоподавления, обеспечивающий анализ работоспособности структуры АТФ-МНК и по результатам данного анализа активизацию структур 33 или ЭК для выполнения зхоподавления. Алгоритм анализа работоспособности структуры ЙТФ-МНК основан на сравнении огибающей взвешанного в соответствии с усредненной спектральной плотностью мощности телефонной речи выходного сигнала структуры ЙТФ-МНК с пороговым значением. Его вычислительная сложность сравнима с вычислительной сложностью операций, выполняемых УФСУ 33 и детектором перебоя ЗК. Активизация структур " 33 или ЗК для выполнения зхоподавления аналогична операциям активизации устройств тракта приема и тракта передачи 33 и ее вычислительная сложность невысока.

На основе обобщенного алгоритма комбинированного метода зхоподавления и алгоритма управления взаимодействием структур 33 и ЭК разработана математическая и имитационная модели комбинированного зхоподавйтеля, реализующего комбинированный метод зхоподавления. Методом имитационного моделирования проведена' оценка комбинированного метода зхоподавления по критерию эффективности в смысле определения функциональной надежности.

Определение объема пространства условий функционирования комбинированного зхоподавйтеля проводилось в сравнениии с объемом пространства условий функционирования ЭК и 33 в аналогичных условиях. Эксперимент показал, что объем пространства условий функционирования комбинированного зхоподавйтеля равновелик соответствующей величине метода эхозаграждения. Комбинированный эхоподавитель сохраняг работоспособность в критичных для ЭК услов'

Функционирования. Потеря работоспособности комбинированного эхоподавителя происходит при столь значительных с.тепенях отклонения характеристик ЭТ от линеных и столь значительных интенсивностях аддитивных помех, что серьезно говорить о таком ЭТ, как о предназначенном для качественной телефонной передачи, уже нельзя.

Оптимизация характеристик комбинированного эхоподавителя по критерию эффективности методом имитационного моделирования в смысле максимизации качества эхоподавления при ограничениях на сложность технической реализации (вычислительную сложность) и степень функциональной надежности позволила определить численные значения его основных динамических параметров: времени перехода комбинированного эхоподавителя из режима ЗК 'в реаим 33 и времени перехода комбинированного эхоподавителя из режима 33 в ресим ЭК.

В четвертой главе проводится анализ возможности реализации комбинированного эхоподавителя на современной элементной базе. На основе анализ возможностей современной элементной базы по реализации эхоподавителей делается вывод о целесообразности реализации комбинированного эхоподавителя в настоящее время на основе цифрового процессора обработки сигналов (ЦПОС). Приводятся результаты реализации комбинированного эхоподавителя на ЦПОС ТМ5320С25. Приведены алгоритм и текст программы ЦПОС.

В заключении сформулированы основные результаты работы, заключающиеся в следующем:

1. В результате анализа существующих методов борьбы с мешающим воздействием эхосигналов установлено:

- при относительной простоте технической реализации метод эхозагракдения не обеспечивает достаточно высокого качества подавления эхосигналов;

-метод эхокомпенсации обеспечивает более высокую абонентскую оценку.однако,при относительно сложной технической реализации он оказывается не работоспособным на значительной С до 20 7.) части абонентских трактов.

Для обеспечения высокого качества подавления эхосигналов независимо от характеристик абонентских трактов необходима разработка нового относительно простого метода эхоподавления.

2. Для сравнительной оценки различных методов эхоподавления, ввиду существенных различий их характеристик, разработан единый многокомпонентный критерий эффективности

метода эхоподавления, который отражает показатели качества эхоподавления (величина абонентской оценки качества), сложности технической реализации (вычислительная сложность алгоритма) и функциональной надежности метода эхоподавления (объем пространства условий функционирования).

3. Предложенная величина процентного увеличения суммарной длительности неподавленного эхосигнала на выходе эхоподавителя по сравнении с суммарной длительностью неподавленного эхосигнала на выходе эхоподавителя при работе с линейным эхотрактом (В - параметр) служит адекватной численной мерой функциональной надежности метода эхоподавления с точки зрения определения объема пространства условий его функционирования .

4. Разработанные математические и имитационные модели эхоподавителей ( эхозаградителя и эхокомпенсатора ) позволили провести оценку методов эхоподавления по критерию эффективности в виде определения объема пространства условий Функционирования при ограничениях на качество зхоподавния и вычислительную сложность.

5. Разработанные математические и имитационные модели эхотракта и генераторов внешних воздействий позволили учесть отклонения реальных характеристик эхотракта от линейной модели, а также имитировать различные интенсивности мешающих воздействий при оценке методов эхоподавления по критерию эффективности,

6. Произведенная с помощью имитационного моделирования сравнительная оценка методов эхокомпенсации и эхозагражде-ния по критерию эффективности в смысле определения функциональной надежности метода при ограничениях на качество эхо-подавления и сложность технической реализации показала:

- объем пространства условий функционирования метода эхозаграждения больше, чем объем пространства условий функционирования метода эхокомпенсации:

- объем пространства условий функционирования метода эхоподавления тем больше, чем более сложные алгоритмы использует данный метод, т.е. чем больше сложность технической реализации метода эхоподавления.

?. Разработанный обобщенный алгоритм комбинированного метода эхоподавления позволяет реализовать соответствующий комбинированный эхоподавитель, являющийся оптимальным по критерию эффективности в целом. На основе обобщенного ал оритма разработан алгоритм комбинированного эхоподавителя,

включающий в себя алгоритм адаптивного трансверсального фильтра, адаптируемого по методу наименьших квадратов, и алгоритм формирования управляющих сигналов эхоподавителя в виде совокупности распознающих и пороговых устройств, линий задержки и блока логики. Данный алгоритм является оптимальным по критерию эффективности в смысле минимальной вычислительной слонности. Разработан алгоритм взаимодействия структур ЭК и 33, обеспечивающий минимальную вычислительную сложность комбинированного эхоподавителя.

8. Проведенная на основе разработаных математической и имитационной моделей комбинированного эхоподавителя его оценка по критерию эффективности показала, что комбинированный эхоподавитель обладает высокой степенью функциональной надежности. Оптимизация - комбинированного эхоподавителя по критерию эффективности методом имитационного моделирования позволила определить численные значения его основных динимических параметров: время перехода комбинированного эхоподавителя из режима ЭК в режим 33 не должно превышать 1-2 мс, время перехода комбинированного эхоподавителя из режима 33 в режим ЗК должно быть не менее 500 мс.

9. Показано, что цифровые процессоры обработки сигналов (ЦПОС) обеспечивают при относительно низкой стоимости разработки эхоподавителя и стоимости самого комбинированного эхоподавителя возможности реализации сложных алгоритмов обработки сигнала. Вычислительная сложность комбинированного метода эхоподавления позволяет реализовать его практически на основе современного ЦПОС TMS320C25. Разработано программное обеспечение данного процессора, реализующее предлагаемый эхоподавитель, которое кокет бы^ использовано при с."о создании.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИИ

Запорощенко Е.К., Кунегин C.B. Современные методы борьбы с мешающим действием эффекта электрического эха //Тр. НИИР.-1990. - H 2. - с.30-32. 2. Кунегин C.B., Мусатова О.Ю., Шлыков А.В. Перспективы развития заграждающих методов борьбы с мешающим - воздействием эффекта электрического эха в телефонных каналах / Моск. электр.-техн. ин-т связи. - М., 1989. -21 с. Деп. в ЦНТИ "Информсвяэь", опубл. БУ "Депонированные

- 17 -

рукописи", ВИНИТИ, N 12, 1989.

3. Кунегин C.B., Гулько М.Б., Шаврин С.С. Принципы группового построения эхоподавляющих устройств // Тезисы докладов НИ Всесоюзной студенческой научно-технической конференции "Радиоэлектроника и связь на службе качества". - Москва - Свердловск, 1988. - с.51.

4. Качавкин С.Д., Кунегин C.B. Зхозаградитель на основе цифрового процессора обработки сигналов КМ1813ВЕ1 // "Электросвязь". - 1991. - H 3. - с.35-36.

5. Кунегин C.B. Критерий эффективности метода эхоподавления и конфигурация комбинированного эхоподавителя / Моск. техн. ун-т связи и информатики. - М., 1992 г. - 34 с. Деп. в ЦНТИ "Информсвязь", опубл. БУ "Депонированные рукописи". ВИНИТИ, N«24, 1992.

6. Кунегин C.B. Критерий эффективности метода эхоподавления и комбинированный метод эхоподавления, оптимальный по данному критерию // Тезисы докладов XLUII научной сессии, посвященной Дню радио. - М., 1992. - с.83.

7. А.с. 1608808. Устройство цифровой обработки ИКМ-сигналов. / М.Б.Гулько, К.Л.Зуйков, С.В.Кунегин, О.Ю.Мусатова,

С.С.Шаврин. Опубл. в Б.И. N 43, 1990.

8. Кунегин C.B. Конфигурация эффективного эхоподавителя, работоспособного в характерных условиях эксплуатации сети телефонной связи СССР. // Тезисы докладов IU научно-технической конференции молодых ученых, специалистов и студентов "Передача, прием и обработка сигналов в радиотехнических системах и устройствах". -Ростов-на-Дону, 1992. - с.50.,

9. Кунегин C.B. Критерий эффективности метода эхоподавления и комбинированный метод эхоподавления, оптимальный по данному критерию // Тезисы докладов Межрегиональной научно-технической конференции "Обработка сигналов в системах двусторонней телефонной связи". Москва-Суздаль, 1992. - с.35.