Введение к работе
Актуальность проблемы. Резкое снижение стоимости «числительных операций и широкие распространение персональных, омпыстеров привели к быстрому развитию сетей передачи данных.
Информационный обмен между пользователями ЭВМ а также между нформационными базами данных коллективного использования обеспечивается помощью сетей передачи данных. Если раньше основной нагрузкой сетей средачи данных являлся трафик, связанный с дистанционным доступом к ычислительным ресурсам, то в настоящее время основной задачей является ібьедннение иа единой цифровой сети передачи разнородных типов информации: «чи, данных, видеоизображений н др.
Возникла необходимость построения достаточно универсальных сетей, ібеспечивающих широкие возможности по передаче разнородной информации и месте с тем имеющих высокую эффективность использования линий связи.
Телефонная сеть с легким доступом играет главную роль для построения «тей передачи данных общего пользования.
Важными элементам информационны? систем, Еспользующих обычную коммутируемую телефонную сеть, являются устройства преобразования сигналов [УПС) или "модемы, которые преобразуют цифровые сигналы з аналоговые, обеспечивают согласованность между терминалом и линией связи.
Технические стандарты УПС, работающих с коммутационными линиями, задает международный консультативный комитет по телефонии и телеграфин (МККТТ). Практически все модемы поддерживают протоколы серии "V , которые описывают передачу данных по телефонным сетям, включающим спецификации модемов, интерфейсов, оборудования н характеристик линий связи. При этом используемые модемы могут иметь разные виды модуляции AM, М, ДФМ, ЧМ н др.
Для УПС с использованием метода ЧМ, МККТТ выделяет две рекоммендацнн: V.21 и V.23 из которых синхронный модем отвечающий рекомендации V.21 моют работать s дуплексном режиме со скоростью передача, до ЗОО бит/с по коммутируемому двухпроводному каналу. Модем V23 со скоростью передачи данных 600/1200 бят/с, предназначенный для использования в общей коммутируемой телефонной сети также может работать в дуплексном режиме по четырехпрозодяым или двухпроводным каналам. В модеме имеется обратный канал со скоростью передачи 75 бит/с.
В последнее время большой спрос на обмен инфоргшпш вызывает интерес к улучшению условий, работы УПС, а также к разработке иозых модемов.
Существует ряд работ, посвященных построению УПС с ЧМ. Например предлагаемый в патенте США модем (патент № 4937839 "дуплексный модем н скорость 4800 бит/с с частотным мультиплексированием") относится к модемам предназначенным для дуплексной передачи данных со скоростью 4800 бит/с коммутируемой телефонной сети. В модеме используется частотная модуляция с скоростью 960 бод и пространство сигналов с 32 состояниями.
Однако, методы формирования спектров единичных элементов ЧМ-сигнал; обеспечивающие передачу и прием ЧМ-сигналов без МСИ, оптимальна адаптивная обработка ЧМ-сигаалов и многие другеє аспекты передачи ЧМ сигналов с высокими качественными показателями до сих пор остаютс открытыми.- Перечисленный круг вопросов требует дальнейшего изучения.
Цели и задачи диссертации. Целью диссертационной работ является создание модели, адекватно отражающей условия передачи сигналов ЧЇ» в каналах тональной частоты, содержащих межсимвольную интерференции сдвиг частот, фазовые дрожания и гауссовский шум.
Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:
1. Разработка математических моделей для амплитудного и фазової
методов формирования ЧМ-сигналов применительно^, к передаче по канала
тональной частоты, содержащих МСИ, сдвиг частот, фазовые дрожания
гауссовский шум .
2. Обоснование критерия оптимальности и разработка структур
оптимального приемника применительно к выбранной модели.
3. Синтез алгоритмов оптимальной езаптивной обработки для амшіитудної
и фазового методов формирования сигналов ЧМ.
4. Разработка программ статистическою моделирования алгоритмов.
Методы исследование. При выполнении исследований бых
использованы методы теории оптимальной нелинейной фильтрации дискретных непрерывных марковских процессов, теории оптимального оценивания адаптации, теории цепей и сигналов, теории вероятностей, метод математической статистики и машинного моделирования.
Научная новизна. Основными научными результата» диссертации, обладающими научной новизной, являются:
- модель канала применительно к амплитудному и фазовому метод:
формирования сигнала ЧМ, содержащего межсимвольную интерференциі
сдвиг частот, фазовые дрожания и гауссовский шум;
- алгоритмы адаптивной обработки сигналов частотной модулящ
применительно к обоснованно выбранной модели канала связи;
- алгоритмы адаптивной компенсации сдвига частот и фазовых дрожаний
для сигналов с ЧМ.
Практическая ценность. В диссертационной работе получены алгоритмы адаптивной обработки сигналов частотной модуляции для сложных условий передачи, которые могут стать основой программного обеспечения сигнального процессора адаптивного модема.
Реализация результатов работы. Результаты исследований используются в учебном процессе аспирантов и инженеров-исследователей, а также при дипломном проектировании СПбГУТ.
Апробация работы. Основные результаты диссертации неоднократно обсуждались и были одобрены на конференциях профессорско-преподавательского состава Университета и опубликованы в открытой печати.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, списка литературы и приложения.
Похожие диссертации на Адаптивная обработка сигналов частотной модуляции
