Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Основным направлением экономического развития Вьетнама, а том числе его железнодорожного транспорта, на период до 2010 года является дальнейшее ускоренное развитие и повышение надежности работы единой автоматизированной сети связи на базе новейших достижений науки и техники.
В системах связи на железнодорожном транспорте необходима разработка и создание нового поколения аппаратуры телефонной оперативной технологической связи (ОТС), что предусматривает повышение- надежности и качества ее функционирования. В частности, актуальной задачей является разработка методов и аппаратуры для телеуправления телефонными соединениями в симплексных каналах связи, выбор методов передачи сигналов взаимодействия. Особенностью таких систем ОТС является передача управляющих сигналов одновременно с речевым сигналом в одной и той же полосе частот телефонного канала.
Внедрение цифровых систем передачи (ЦСП) так же ставит ряд проблем, решение которых требует знания статистических характеристик- речевого сигнала, позволяющих анализировать его мешающее воздействие -.на, другие сигналы. Рассмотрена .система "статистического ' уплотнения одного телефонного .канала ДСП, когда им одновременно пользуются два абонента..-'' В . зависимости от стратегии представления "сигнального интервала" "каждому, абоненту,, сигнал- одного или обоих абонентов' подвергается искажениям иззапропусков некоторых отсчетов. Поток-таких...непереданных. отсчетов имеет сложную' структуру, -которая, определяется ".структурой речевого, сигнала : наличием' случайных пауз и интервалов
4
активности речи, изменением во времени текущего спектра.
Анализ качества передачи речи в таких системах, а так же
оптимизация различных алгоритмов обслуживания абонентов,
требует знания модели речевого сигнала, позволяющей оце
нить' характеристики потока его воздействия на другие сиг
налы. -..-...... . ._ .
Приведенные примеры показывают, что актуальной задачей является разработка математической модели потоков событий, порождаемых речевым сигналом как помехой. Под событием в зависимости от решаемой задачі- могут пониматься различные явления : ошибки в элементах сигналов взаимодействия, пропуск передачи отсчетов в ЦСП и т. д. Важно подчеркнуть, что поток таких событий имеет сложную структуру, наличие пакетирования событий, значительное изменение во времени средней интенсивности моментов появления событий. Модель должна позволять оценивать прежде всего характеристики потоков событий, отражающие их появление на различных отрезках времени. Это могут быть вероятности появления га ошибок в кодовых комбинациях из п символов P(m,n) необходимые для выбора методов защити сигналов взаимодействия. Для систем статистического уплотнения характеристики могут рассматриваться как появление m пропущенных отсчетов на отрезке из п отсчетов, которое соответствуют одному слогу и слову. Это позволит оценить потерю слоговой и словесной разборчивости, с использованием методов интенсивно разрабатываемых в настоящее время.
Поэтому разработка математической модели, позволяющей оценить мешающее воздействие речевого сигнала как помехи на другие сигналы, передаваемые в том же канале, является актуальной задачей. Ее решению- с учетом особенностей
сигналов вьетнамской речи посвящена данная работа.
Решение поставленной задачи потребовало выполнения следующих основных этапов работы :
+ Выбор статистических характеристик речевого сигнала как помехи и разработка методики их экспериментальной оценки.
+ экспериментальная оценка статистических характеристик сигналов вьетнамской речи,необходимых для вычисления параметров модели речевого сигнала как помехи.
4- построение математических моделей потоков,порождаемых речевым сигналом как помехой, пригодных для анализа различных систем связи.
-і- оценка адекватности предложенных моделей потокам событий, порождаемых речевым сигналом как помехой.
+ оценка качества передачи речи в ЦСП с различными алгоритмами статистического уплотнения с использованием предложенных математических моделей.
' . - Основной концепцией при решении конкретных задач диссертационной работы является системный ,подход, к анализу систем связи, .определяющий возможность и- принципы построения" моделей" систем ' передачи, работающий в условиях неопределенной среды. Такой- подход определяет возможность оценки влияния различных факторов'и используемых средств направленный на повышение обобщенногопоказателя качества исследуемой системы.
Выполненная' диссертационная работа позволила впервые ..получить'.' характеристики 'сигнала '.вьетнамской речи,
отражающие динамику его изменения во времени. Разработанные модели является удобным инструментом анализа различных систем передачи, в которых совместно с речевым сигналом передается информация от других источников. Результаты выполненной работы позволяют объективно оценить характеристики различных алгоритмов передачи в ЦСП со статистическим уплотнением, содействовать рациональному проектированию' новых систем.
мктод; ИССЛЕДОВАНИЯ
Методы исследования базируются на теории статистического анализа временных рядов, методах обработки речевой информации с- использованием теории информации и теории вероятностей. Прі разработке модели речевого сигнала как помехи использовались современные методы математического моделирования, в частности основанные на использовании аппарата дискретных целей Маркова. В качестве аппарата для экспериментальных исследований (кроме натурных экспериментов) испольэовалосо моделирование на ЭВМ, для чего было разработано специальное программное обеспечение.
Научная новизна диссертации определяется тем, что на основе полученных новых экспериментальных данных4 развивается теория моделирования ЦСП, в которых телефонный канал используется для одновременной передачи-информации от нескольких источников. , ' '"- ':,.-" . ' Существенной новизной'отличаются'также'' :''
результаты. ;мбдедироэагния' ЦСП .. со, -статистическим
уплотнениемі учитывающие -динамику изме-' эния характеристик
речевого-сигнала. ,' " -."-'.
- разработанное программное обеспечение для анализа характеристик речевого сигнала как помехи.
Разработанный в диссертации математический аппарат
моделирования речевого сигнала как помехи. Полученные на основе экспериментальных данных параметры моделей являются удобным инструментои для анализа различных систем передачи, в которых в одном телефонном канале совместно с речевым сигналом передаются сигналы от других источников. Получены статистические характеристики показателей качества передачи в системах ЦСП со статистическим уплотнением. Разработанный в диссертации пакет программ может быть использован для анализа статистических характеристик; речевого сигнала, как в научных исследованиях, так и в учебном процессе в ВУЗах.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Материалы диссертации докладывались
.на заседании кафедры "Радиотехника и электросвязь" МИИТа,
а также на четвертой и пятой межрегиональных конференциях
МНТО РЭС им. А. С. Попова "Обработка сигналов о системах
двусторонней телефонной связи" (Москва 1995 г.).
ПУБЛИКАЦИИ Основные результаты диссертации изложены в двух опубликованных работах. Перечень их представлен в
"конце автореферата.
ОСНОВНОЕ ' СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ, Основная часть диссертд-іИіи;.'Изд'6"*ен>'--на''-15.Р*.. страницах- машинописного- -.тексту;' Дне-.
еертайия'-сас'ток? лиз '.Щвлеи^я-,* четырех /глав,_.' заключения',-:пр>лр*;ений' -и' содержит- -:2-6,-л?й"сунксв', 18.'-таблиц, список
литературы', из 47 'наименований.
