Доклады 3-й Международной Конференции dspa-2000 (Том 3) / 3rd International Conference dspa-2000. Proceedings 3
|
|  Yüklə 1.53 Mb.
|
| # 44 [PDF, 173 Kb]
Латышев В.В. - Оценка параметров полигармонического сигнала на основе кумулянтов четвертого порядка. Рассматривается оценка частот и амплитуд составляющих полигармонического сигнала на основе смешанных кумулянтов 4-го порядка. Наблюдаемые данные моделируются в виде выходного сигнала авторегрессионной модели, искаженного гауссовским шумом с неизвестной корреляционной матрицей. Частоты синусоид определяются через полюсы модели из уравнения, связывающего подматрицы кумулянтной матрицы. Для расчета полюсов предложены два алгоритма, сочетающие теорию матричных пучков с сингулярным разложением. Точность оценки частот оказывается близкой к теоретической границе Крамера-Рао. Latyshev V.V. - Harmonic retrieval using fourth-order cumulant. Given a single record, we consider the problem of estimating the phase and amplitude of a harmonic signals buried in noise using forth-order mixed cumulants. The observed data are modeled as a self -driving AR-sequence plus additive Gaussian noise of unknown covariance. The number of sinusoids and pole locations are obtained using singular value decomposition and metrix pencil method.
Новиков Л.В. - Октавнополосный спектральный анализ сигналов в вейвлетном базисе. Рассматривается октавнополосный спектральный анализ сигналов на основе дискретного преобразования вейвлет (DWT). Показано, что с повышением порядка функций вейвлет увеличивается крутизна фронтов частотных характеристик полосовых фильтров и уменьшается взаимное влияние частотных полос (перекрестные искажения). Приведены быстрые вычислительные алгоритмы и вычислительные схемы. Novikov L.V. - Octave band wavelet-based spectral analysis of signals. Octave-band spectral analysis of signals based on the discrete wavelet transform (DWT) is considered. The slope of the bandpass filter response characteristic fronts increases and the inter-band interference (crosstalk) decreases with increasing wavelet function order. Fast computational algorithms and circuits are presented.
Перлов Ю.М. - Цифровой спектральный анализ чётных функций. Исследовались РПФ-оценки спектральной плотности на цифровых моделях стационарных случайных процессов. Доказана состоятельность РПФ-оценок. Perlov Y.M. - Digital spectral analysis of even functions. RFT-estimates of spectral density of stationary stochastic processes were investigated. The convergence of the RFT-estimates had been proven.
Плёкин В.Я., Каменский И.В. - Анализ функции неопределенности систем дискретно-кодированных сигналов. В данной работе получено выражение для функции неопределенности (ФН) СДКС, представляющей собой периодическую последовательность L различных ДКС одинаковой размерности N и проведено исследование свойств ФН для системы дискретно-кодированных по частоте сигналов (СДКЧС). Plekin V.Y., Kamensky I.V. - Analysis of ambiguity function of systems of digital-coding signals. In the given activity the expression for ambiguity function (AF) SDCS has been obtained, representing periodic sequence L various DCS of identical dimension N and analysing properties AF for a systems of time-frequency hop coding signals (STFHCS) has been carried out.
Хакимов Р.А., Максутов А.Д., Коловертнов Г.Ю., Сапельников В.М. - К вопросу построения функциональных цифро-аналоговых преобразователей. В работе рассмотрены методы уменьшения погрешностей и аппаратных затрат при создании функциональных цифро-аналоговых преобразователей. В основе этих методов лежит применение таких способов аппроксимации, как разложение по многочленам Чебышева и интерполяция. Показано, что при этом происходит значительное снижение погрешностей по сравнению с использованием разложения в ряд Тейлора. Hakimov R.A., Maksutov A.D., Kolovertnov G.J., Sapelnikov V.M. - To the question of construction of functional digital-to-analog converters. In this work the methods of reduction of errors and hardware expenses are considered at creation of functional digital-to-analog converters. In a basis of these methods application of such ways of approximation, as decomposition on members of Chebyshev and interpolation lays. It is shown, that thus there is a significant decrease of errors in comparison with use of decomposition in line of Tejlor.
Бернюков А.К., Костикин И.Ю. - Анализ биоэлектрических сигналов с отражениями на фоне шумов. Биоэлектрические сигналы (БЭС), характеризующие состояние живых организмов, обычно обрабатываются на фоне аддитивных и зеркальных помех. К аддитивным помехам относятся шумы, гармонические помехи от сети питания приборов, низкочастотные помехи вызванные дрейфом параметров. При распространении сигнала в канале связи возникают отражения от неоднородностей, накладывающиеся на основной сигнал. Bernyukov A.K., Kostikin I.J. - Analysis of bio-electrical signals with the reflections on the background of noises. Example of bio-electrical signal (BES) with reflections and noises is a signal of arteries reogram. Reflections appear in switchpoints of arteries, when a pulse wave is spreading from the heart to organs, because of section differences in large artery and sum of sections of more small branches.From standpoint of diagnostics a reogram signal contains information about the pulse wave form and about the character of its passing through arteries. In the absence of apriori information about the pulse wave form, for its separation on the background of reflections it is convenient to use gomomorf filtration.
Бабкин В.В. - LPC вокодер 1000-1200 бит/с. В статье представлен LPC вокодер со скоростью передачи параметров 1000 и 1200 бит/с, ориентированный на применение в системах служебной связи. Вокодер построен по схеме линейного предсказателя с попеременным возбуждением шумовыми или периодическими сигналами. Рассмотрены особенности построения функциональной схемы вокодера и реализации ее отдельных блоков. Модель вокодера работает в реальном масштабе времени на ПК. Приводятся результаты тестирования и оценки реализации на DSP. Babkin V.V. - LPC speech coder at 1000-1200 bps. This paper describes the low bit rate LPС speech coder (vocoder) operating at 1000 and 1200 bit/s. The vocoder was designed for using in a special telecommunication area. The functional model of vocoder and its design features are presented. Two ways of an output frame packing are discussed. The real-time implementation of the vocoder model on a PC allows us to get the intelligibility test results during the algorithm development phase. The estimated DSP implementation performance is about 10 MIPS on the TMS320C54x processor family.
Вертоградов Г.Г., Вертоградова Е.Г. - Компьютерный имитатор декаметрового канала на основе структурно-физического подхода. В настоящее время широко внедряются средства связи, использующие всю или значительную часть полосы ДКМ-канала. В то же время отсутствуют модели канала, позволяющие осуществлять тестирование, испытания и, наконец, исследования работы широкополосных систем связи в условиях приближенных к реальным. Предлагаемое сообщение как раз и направлено на изложение опыта построения и эксплуатации компьютерного имитатора, разработанного на основе структурно-физического подхода к моделированию ионосферного радиоканала. Vertogradov G.G., Vertogradova E.G. - The computer simulator of the HF-channel in terms of the structural-physical approach. Communication facilities, exploiting the entire HF-channel band or the greater part of it, are widely introduced today. At the same time there are no models of the channel permitting to realise testing, trial and, at last, investigations of operation of wide-band communication systems under conditions approximated to actual. We are going to give an account of build-up and operation experience of the computer simulator, designed in terms of the structural - physical (SP) approach to simulation of ionospheric radio channel.
Козлов Е.Ю. - Применение усилителей с фиксацией уровня при аналого-цифровой обработке сигналов. Современные быстродействующие усилители с фиксацией уровня представляют собой довольно интересные и перспективные радиоэлектронные устройства, на основе которых возможно построение цепей защиты входов АЦП от перенапряжения. Данные усилители, как правило, вносят малые искажения входного сигнала. Это положительно сказывается на передаче параметров сигнала при его последующей цифровой обработке. Kozlov E. - Application of clamping amplifiers at analog-digital signal processing. The modern fast clamping amplifiers represent rather interesting and perspective radioelectronic devices, on the basis of which the ADC overvoltage input protection circuits construction is possible. These amplifiers, as a rule, bring in small distortions of an input signal. It positively has an effect for the signal parameters transfer with it's consequent digital processing.
Петровский А.А. - Динамически реконфигурируемый процессор адаптивного пакетного вейвлетного преобразования для систем кодирования аудио сигналов. В докладе предлагается структура динамически реконфигурируемой системы для кодирования аудио сигналов на основе цифрового процессора обработки сигналов (host-процессор) и реконфигурируемого процессора на FPGA (дискретное пакетное вэйвлетное преобразование (ДПВП) на распределенной арифметике). Поиск лучшей декомпозиции ДПВП осуществляется на основе алгоритма, базирующегося на вычислении перцептуальной энтропии как меры качества декомпозиции. Petrovsky A.A. - Dynamic reconfigurable processor adaptive wavelet packet decomposition for audio signal coder. That reconfigurable system uniting digital signal processor and FPGA, has a lot of advantages in comparison with other alternatives: quicker and smaller as general purpose systems; low development cost compared with specific systems, different system structures can be realized without hardware changes.
Петровский А.А., Аношенко А.Е. - Система подавления акустического эха и шумов окружающей среды, использующая алгоритмы с психоакустической мотивацией, на базе одного процессора TMS320C541. В данной работе представляется реализация комбинированной системы подавления эха и шумового сигналов с помощью секционированного блочного адаптивного фильтра в частотной области и психоакустического алгоритма подавления шума на базе одного процессора TMS320C541. В докладе рассматривается алгоритм работы системы, оцениваются временные затраты на выполнение различных этапов алгоритма, проводится анализ вычислительной сложности системы в целом, а также исследуется емкостная сложность алгоритмов. Petrovsky A.A., Anoshenko A.E. - System of an acoustic echo and noise cancellation using algorithms with psychoacoustic motivation, on the basis of one processor TMS320C541. In the given paper the realization of a combined system of an echo and noise signals cancellation on the basis of the partitioned block frequency domain adaptive filter and of the psychoacoustic algorithm of noise reduction is presented. The system is built on the single TMS320C541 processor. The work considers algorithm of functioning of the system and time costs associated with implementation of its various stages. The paper evaluates computational complexity of the whole system and analyses capacity complexity the employed algorithms.
Серков В.В., Петровский А.А. - Использование закономерностей психоакустики при низкоскоростном кодировании речи. В докладе представляется способ использования закономерностей психоакустики при реализации низкоскоростного вокодера с высоким качеством синтезируемой речи. Работа ориентирована на модель речеобразования с раздельным представлением спектров тональной и шумовой компонент речевого сигнала. Психоакустические преобразования производятся на двух этапах: при построении огибающих спектров и при расчете весовых коэффициентов для взвешивания ошибки квантования параметров. Данный подход позволяет уменьшить по сравнению с существующими подходами построения вокодеров ощутимые слушателем искажения. Sercov. V., Petrovsky. A. - Applying psycoacoustics in low bit-rate tone+noise spectral speech coding. Spectral vocoders are normally used for low bit-rate coding (less than 4,8 кbps). Further bit-rate reducing and improving the quality of the synthesyzed speech can be achieved by extended employing the methods of psychoacoustics. The paper suggests new method of using the psychoacoustic laws, which creates better spectrum envelopes and allows precise calculation of the coefficients for weighting parameter quantization errors.
Стешенко В.Б. - Реализация на ПЛИС цифровых демодуляторов сигналов с частотной манипуляцией. В работе рассматриваются особенности проектирования цифровых демодуляторов сигналов с частотной манипуляцией на ПЛИС. Предлагаются пути построения как демодуляторов, так и систем выделения синхроимпульса. Steshenko V.B. - Methodology of digital frequency demodulator design for programmable logic devices implementation. The new ways for realization frequency demodulator is presented. The new unclosed algorithm of demodulation FSK signal is presented. The perspectives of algorithms are shown.
Шилов А.К., Шилов Д.А., Селянкин В.В. - Разработка алгоритмов и программ для построения аналитического описания процессов на основе эволюционного поиска. В докладе предлагается один из методов автоматического построения аналитической модели процесса, использующий самоорганизацию. Алгоритмы, использующие самоорганизацию, широко применяются для решения задач структурной идентификации и прогнозирования сложных систем. Данный метод может быть применен для аппроксимации кривых и поверхностей, что может использоваться при конструировании аналитического описания процессов и сжатии сигналов. Shilov A.K., Shilov D.A., Selyankin V.V. - The development of algorithms and programs for the construction of the process analytical description based on evolutionary search. The report presents one method of self-organization of mathematical models. Such algorithms are widely spread in the systems of structure identification and complicated systems prognosis. The presented method can be applied for the curves and surfaces approximation. Which can be applied for the construction of the process analytical description and for the signal compression.
Шутов С.Л., Иванов А.П., Жуков С.В., Кашлов В.В. - Имитатор коротковолнового радиоканала. Разработанный имитатор коротковолнового радиоканала предназначен для испытания различных систем связи в условиях, максимально приближенных к реальным, обеспечивает разнообразные желаемые условия экспериментов и высокую воспроизводимость их результатов, а также позволяет сократить объём натурных испытаний опытных и серийных образцов систем связи за счёт замены их стендовыми испытаниями. Этот имитатор представляет собой дополнение для решения комплекса задач связанных с разработкой и отладкой алгоритмов работы модемов, а также протоколов передачи данных. Shutov S.L., Ivanov A.P., Zhukov S.V., Kashlov V.V. - The high frequency radio channel simulator. The designed simulator of a high frequency radio channel is intended for test of different communication systems in conditions, maximum approximated to real, provides various desirable conditions of experiments and high reproducibility of them, and also allows to reduce volume of full-scale tests. This simulator represents addition for the decision of a complex of tasks coupled with development and debugging of modem algorithms, and also data transfer protocols.
Пестряков А.В., Репин А.В. - Метод случайного управления фазой колебания в цифровых вычислительных синтезаторах частот. В данной статье предложен и проанализирован один из способов снижения уровня побочных дискретных составляющих (ПДС) в спектре выходного колебания ЦВС, представлены результаты теоретического исследования, приведены результаты компьютерного моделирования. Pestryakov A.V., Repin A.V. - Random phase modulation technique in direct digital frequency synthesizers. The present paper offers and analyses one method of the spurious discrete spectrum components reduction in DDS. The theoretical results and computer simulation data are given and discussed in this paper.
Kaczorek T. - Perfect observers for singular 2D Roesser model. A new concept of the perfect singular observer for singular 2D Roesser model is proposed. Necessary and sufficient conditions are established for the existence of the perfect observer for singular 2D Roesser model. A procedure for design of the perfect observer is also derived. # 68 [PDF, 203 Kb] Kaczorek T. - Standard and singular 1D and 2D positive linear systems. Notions of the externally and internally positive standard and singular discrete-time and continuous-time linear systems are introduced. Necessary and sufficient conditions for the external and internal positivity of 1D and 2D linear systems are established. It is shown that the reachability and controllability of the internally positive 1D and 2D linear systems are not invariant under the state-feedbacks. By suitable choice of the state-feedbacks an unreachable internally positive linear systems can be made reachable and a controllable internally positive system can be made uncontrollable. # 69 [PDF, 65 Kb] Woodburn C.J. - Factoring multivariate polynomial matrices. We present an algorithmic proof of Suslin's Stability Theorem, thus providing an algorithm for factoring a multivariate polynomial matrix into a product of elementary matrices. The algorithm involves the use of Grobner bases, an important tool in computational commutative algebra and computational algebraic geometry. Multivariate polynomial factorization is linked to problems arising in multidimensional digital filter bank design and implementation and in state-space realizations of 2-D systems. # 70 [PDF, 168 Kb] Балусов И.Л., Елагин А.А., Приоров А.Л. - Свойства двумерного цифрового фильтра второго порядка с симметрией коэффициентов и с характеристикой сумматора типа насыщения. Объектом исследования является двумерный рекурсивный цифровой фильтр второго порядка с симметрией коэффициентов и характеристикой сумматора типа насыщения. Проведен анализ пространства параметров системы при начальных условиях вида х-1,-1=1 и х-2,-2=1. Исследована возможность зарождения в системе диагональных и разделимых предельных циклов размера (1х1) и (2х2). Приведены примеры реакций цифрового фильтра. Balusov I.L., Elagin A.A., Priorov A.L. - Properties of 2-D second order digital filter with saturation nonlinearity and symmetry of coefficients. Overflow effects in 2-D second order digital filters with saturation nonlinearity are researched by some initial conditions (х-1,-1=1 и х-2,-2=1). Possibilities of occurrence of diagonal and separable limit cycles of periods (1x1) and (2x2) are researched. Examples of filter responses are given.
Лукашевич Ю.А., Судаков А.А., Приоров А.Л. - Синтез двумерных цифровых фильтров с использованием линии среза. Получены выражения для линии среза двумерных цифровых фильтров с тремя независимыми коэффициентами. Проведена аппроксимация линии среза уравнением эллипса. Составлен алгоритм синтеза двумерных цифровых фильтров по заданным параметрам линии среза. Lukashevich Yu.A., Sudakov A.A., Priorov A.L. - Design of 2-D digital filters with the use of the cutoff line. Expression for the cutoff line of 2-D digital filters with three independent coefficients are obtained. The cutoff line is approximated by an ellipse. An algorithm for 2-D digital filters design according to certain cutoff line parameters is proposed.
Миронов В.Г., Чобану М.К. - Основные свойства и характеристики систем обработки многомерных цифровых сигналов. Рассматриваются многомерные системы, их основные свойства и характеристики, а также методы реализации многомерных цифровых фильтров как частного случая многомерных систем. Mironov V.G., Tchobanou M.K. - Basic properties and performance of multi-dimensional digital signal processing systems. The multi-dimensional systems, their basic properties and performances, and also methods of implementation of multi-dimensional digital filters as special case of multi-dimensional systems are considered.
Чобану М.К. - Применение полиномов Бернштеина для синтеза многомерных многоскоростных систем. Рассматривается задача синтеза многомерных банков фильтров с предписанными свойствами. Наиболее важные требования это свойство точного воспроизведения сигнала, линейная фаза, максимальная гладкость частотных характеристик на границе полос пропускания и др. Представлен обзор различных подходов к проблеме синтеза банков фильтров. Наиболее перспективными являются полиномиальные методы, которые позволяют находить результат непосредственно в аналитической форме. Tchobanou M.K. - Design of multi-dimensional filter banks by using of Bernstein polynomials. The problem of the design of multi-dimensional filter banks with prescribed properties is considered. The most important requirements are perfect reconstruction property, linear phase property, maximum number of vanishing moments and others. A survey of different approaches to the problem of filter banks' design is presented. The most promising ones are polynomial approaches that allow finding the result directly in analytical form.
Вавилов В.В., Чобану М.К. - Синтез многомерных рекурсивных фильтров с помощью рациональных аппроксимаций типа Паде. Показано, как распространить результаты, полученные в классической 1-D рациональной аппроксимации, на рациональную аппроксимацию многомерных функций (M-D). Выбор определяющего (интерполирующего) множества I(n, m) позволяет решить проблему получения передаточной функции M-D цифровой системы, которая задана своим представлением в пространстве состояний. Vavilov V.V., Tchobanou M.K. - Design of multi-dimensional recursive filters through rational approximants of the Pade type. This paper shows how to extend the results obtained in classical 1-D rational approximation for rational approximation of M-D functions. The choice of the determinative (interpolation) set I(n, m) allows to handle the problem of deriving the transfer function of a M-D digital system, that is described by its state-space representation.
# 02 [PDF, 164 Kb] Аноян А.Ж. - Об одном методе кодирования посредством повторных прожекторов. Работа посвящена построению двоичных кодов посредством повторных прожекторов. Декодирование производится при помощи преобразования Адамара. Anoyan A.J. - A coding method using repeated projectors. In this paper a coding metod using repeated projectors is considered and a decoding metod based on Hadamard transform is developed. # 03 [PDF, 112 Kb] Бернюков А.К., Сушкова Л.Т. - Структурная организация обучающей среды по дисциплине "Цифровая обработка сигналов". Одним из важных направлений интенсификации образования иповышения его эффективности является создание компьютерной обучающей среды, ориентированной на специальную предметную область. Основу ее составляют персональные ЭВМ (ПЭВМ), объединенные в локальные (специализированные) сети и выполняющие роль интеллектуального партнера каждого обучаемого. Bernyukov A.K., Sushkova L.T. - Structural organization of educational environment in digital signal processing. Computerization of education, usage of new information technologies, shortening of stages of practical using of new ideas (due to their intensiv renewing) demand principally new approaches in training of specialists in high school. One of the important ways of intensification education and improving of it's efficiencyis creation of educational environment oriented to specific learning area. The specific area for Electrical Engeniring Program is the course "Digital signal processing" which organization is covered in this article.
|