Доклады 3-й Международной Конференции dspa-2000 (Том 3) / 3rd International Conference dspa-2000. Proceedings 3

Серков В.В., Петровский А.А. - Нейросетевой квантователь параметров низкоскоростного вокодера с моделью речеобразования "тон+шум". В докладе представляется метод квантования параметров для низкоскоростного вокодера на базе модели речеобразования тон+шум, использующий искусственную нейронную сеть. Описаны структура сети и методика ее тренировки. Предложенный метод позволяет эффективно учитывать психоакустические особенности слуха. По сравнению с традиционно применяемым векторным квантованием обеспечивается более полное использование статистических закономерностей речевого сигнала и, следовательно, лучшее качество восстановленной речи.

Хрящёв В.В. - Линейная цифровая фильтрация на клеточных нейронных сетях. Предложена математическая модель клеточной нейронной сети, работающей в дискретном времени. Показана возможность применения такой системы к фильтрации цифровых сигналов и изображений. Приведены примеры однослойных и двухслойных клеточных нейронных сетей для обработки цифровых сигналов.

Ибрагимов Б.Г. - Повышение эффективности систем цифровой обработки неоднородного трафика. В работе рассматриваются пути повышения эффективности систем цифровой обработки неоднородного трафика с использованием многофункциональных абонентских терминалов (МАТ), базирующихся на современных технологиях - цифровой обработки сигналов (ЦОС).

Бехтин Ю.С. - Оптимальная wavelet-декомпозиция изображения с использованием зашумленных данных. Изображения в видеосистемах с микроволновым излучением считаются искаженными мультипликативным шумом. Тем не менее, существуют точки как сильно зашумленные, так и относительно близкие к оригиналу изображения. Кодирование таких изображений может происходить с помощью wavelet-преобразований, где сначала строится дерево декомпозиции, а затем отбрасываются те коэффициенты, которые оказались ниже порога. В работе предлагается алгоритм поиска дерева декомпозиции, который использует только зашумленные данные для каждой частотной полосы. Зашумленные и близкие к оригиналу точки изображения находятся с помощью оценок коэффициентов вариации.

Григорьев Л.Н., Голубев В.А. - Экспериментальные исследования устройства цифрового диаграммообразования в фазированной антенной решетке (ФАР). В докладе приводятся результаты экспериментальных исследований цифровой части ФАР в реальной аппаратуре. В исследованной аппаратуре используется цифровое формирование диаграммы направленности антенны (ДНА) в одной плоскости, в частности в вертикальной (по углу места).

Григорьев Л.Н., Алексеев С.Д. - Оценка дисперсии помех на выходе цифрового автокомпенсатора (ЦАКП) от объема выборки. Сокращение временного баланса, отводимого для адаптации РЛС с фазированной антенной решеткой (ФАР), является одной из важнейших практических задач при проектировании РЛС такого класса.

Чобану М.К., Чобану П.М. - Применение рациональных аппроксимаций типа Паде для синтеза двумерных рекурсивных фильтров. Показано, как применить результаты при синтезе многомерных рекурсивных фильтров. Программно реализован алгоритм рациональной аппроксимации (типа Паде) заданной двумерной импульсной характеристики цифрового фильтра.

Клюшкин В.И. - Построение одно- и двумерных шкалирующих и вейвлет функций. В настоящей статье описана попытка применить методы построения и анализа одномерных вейвлет функций к двумерному случаю. При проектировании фильтров, учитываются такие ограничения как: ортогональность, линейность фазы, регулярность. Помимо этого сами фильтры могут быть разделимыми и неразделимыми, независимо от дискретизирующей решетки.

Аношенко А.Е., Петровский А.А. - Метод подавления эхо сигнала и шумов окружающей среды на основе спектрального вычитания с психоакустической мотивацией. В данной работе предлагается комбинированный метод подавления эхо сигнала и шумов окружающей среды на основе спектрального вычитания учитывающий психоакустические особенности восприятия человека. Данная система осуществляет обработку сигнала только в частотной области, что позволяет значительно снизить вычислительную сложность алгоритмов, по сравнению с реализацией во временной области. В работе описываются результаты моделирования работы системы, а также проводится сравнение с другими подходами к решению проблемы эхо и шума подавления.

Петровский А.А. - Процессор на базе ЦПОС/ПЛИС для кодирования аудиосигалов в реальном времени. Системы компрессии одномерных, двумерных сигналов, в основу которых положен банк анализирующих/синтезирующих фильтров, обладают высоким коэффициентом сжатия и качеством декодированных сигналов. Учитывая нестационарную и негауссовскую природу обрабатываемых сигналов (речь, аудиосигналы), возникает необходимость построения банка фильтров, который перестраивается в соответствии со свойствами входного сигнала и с учетом восприятия его человеком.

Kaczorek T. - Normalization of transfer matrix of linear systems by feedbacks. The main subject of this paper is to show that for an unnormal transfer matrix of the controllable system there exists a state-feedback gain matrix K such that the closed-loop system transfer matrix is normal. The normalization of transfer matrix by output-feedbacks will be also considered.

Пестряков А.В., Парьев В.Э. - Цифровое квадратурное формирование сигнала стереофонического ОВЧ ЧМ радиовещания. Обоснован и описан новый метод цифрового формирования сигнала стереофонического ОВЧ ЧМ радиовещания с использованием квадратурного представления сигнала. Рассмотрены принципы квадратурного формирования сигнала стереофонического ОВЧ ЧМ вещания, описан соответствующий алгоритм формирования сигнала и упрощенная структурная схема устройства.

Репин А.В. - Метод стохастизации в цифровом вычислительном синтезаторе частот с подавленными четными гармониками частоты синтеза. В данной статье обсуждаются вопросы, связанные с повышением спектральной чистоты выходного колебания цифровых вычислительных синтезаторов частот (ЦВСЧ). В частности, предлагается новый подход к снижению уровня побочных дискретных составляющих (ПДС) в выходном спектре ЦВСЧ, обусловленных периодичностью импульсных выбросов напряжения или тока (глитчей), возникающих в моменты переключения разрядов цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Подход основан на использовании метода стохастизации (разрушения периодической структуры глитчей) в известной структуре синтезатора, в котором благодаря введению специальных мер по соблюдению условия нечетной симметрии глитчей отсутствуют четные гармоники частоты синтеза.

Головин О.В., Петрович Н.Т. - Эффективные сигналы для каналов связи со случайными флуктуациями. Рассмотрены эффективные сигналы для каналов зонной КВ радиосвязи. Предложен универсальный относительный метод противостояния флюктуациям параметров каналов связи. Метод реализуется на сигналах с ОФМ, ОЧМ, ОФМ-ОЧМ и при передаче импульсного сигнала ЧМ и ОФМ. Обоснован принцип построения ансамбля сигналов на основе использования фигур Лиссажу и ОФМ.

Бутаев Э.И., Турчанинов С.О. - Диагностика рисков в телекоммуникационном комплексе. Рассмотрен метод оценки рисков для новых продуктов в телекоммуникациях на примере цифрового радиовещания. Предлагается метод диагностики рынка и определения оптимального момента выхода на рынок.

Татузов А.Л. - Нейросетевая обработка радиолокационной информации. Рассмотрены варианты использования нейросетевых методов для решения задач обработки радиолокационной информации, что позволяет повысить качество обработки в сложных условиях, когда классические методы оказываются недостаточно эффективны. Проведенный анализ позволил выделить ряд критичных задач, для которых, с одной стороны, снижение эффективности в сложных условиях наиболее существенно и, с другой, использование нейросетевой технологии позволяет реализовать гибкие алгоритмы, способные обеспечить повышение качества обработки радиолокационной информации практически для всех этапов работы РЛС.

Доклады 3-й Международной Конференции DSPA-2000 (Том 1) / 3rd International Conference DSPA-2000. Proceedings - 1
Все конференции DSPA

# 01 [PDF, 176 Kb]

Ланнэ А.А. - Нейронные цепи и синтез нелинейных операторов обработки сигналов. Наряду с классическими НЦ существуют многочисленные варианты нелинейных цепей без памяти, обладающих свойствами универсальных аппроксиматоров функций многих переменных. В зависимости от способов реализации эти цепи могут быть представлены различными структурами, в том числе и в форме НЦ с однородными или неоднородными нейронами. При этом функции активации (передаточные характеристики нейронов) оказываются отличными от общепринятых.
# 02 [PDF, 103 Kb]

Алешкин В.Н., Грачев А.Ю. - Использование преобразования Фурье в системах с OFDM модуляцией. Статья посвящена использованию дискретного преобразования Фурье в системах с OFDM модуляцией. Ее целью является наглядное и вместе с тем достаточно строгое освещение данного вопроса. Актуальность подобного подхода вызвана перспективой широкого использования данного вида модуляции в отечественных системах различного назначения, сочетающих возможности рационального использования спектра с эффективной борьбой с эхо сигналами.

Алышев Ю.В., Борисенков А.В., Кловский Д.Д., Николаев Б.И. - Цифровая обработка сигналов при мягком декодировании в каналах с многолучёвостью и перемежением кодовых символов. В докладе приводятся результаты компьютерного моделирования помехоустойчивости модифицированных алгоритмов Кловского-Николаева (МАКН) и модифицированного алгоритма Витерби (МАВ) для мягкого декодирования в многолучевых каналах (каналах с межсимвольной интерференцией) с аддитивным белым гауссовским шумом при перемежении кодовых символов. Поскольку МАКН обеспечивает совместную демодуляцию-декодирование, он даёт относительно МАВ выигрыш по мощности, возрастающий с уменьшением требуемой вероятности ошибки на бит (ВОБ).

Буляница А.Л., Бурылов Д.А. - Модификация подхода М. Аоки для анализа сходимости оценки алгоритма стохастической аппроксимации в форме Я.З. Цыпкина. В работе рассмотрен метод доказательства сходимости оценки, формируемой алгоритмом стохастической аппроксимации в форме Я.З. Цыпкина [1] в условиях искажения постоянного сигнала с* аддитивной центрируемой помехой e. В основу положен подход М. Аоки [2], требующий асимптотической сходимости к нулю расстояния между плотностями распределения вероятностей (ПРВ) оценок cn и cn+k, выполненных, соответственно, на n-м и (n+k)-м шагах работы алгоритма.

Агеев С.А., Васильев К.К. - Алгоритмы адаптивного обеления случайных полей с использованием метода регуляризации решения некорректных задач. В реальных условиях помехи обладают нестационарными пространственно-временными корреляционными свойствами, которые априори неизвестны, а также в процессе наблюдения могут меняться случайным образом. В этих ситуациях целесообразно применять адаптивные процедуры декорреляции, или выбеливания, входных наблюдений. Поэтому проблема создания относительно простых и эффективных процедур адаптивной декорреляции нестационарных случайных последовательностей и полей, работающих в режиме близком к режиму реального времени, является весьма актуальной.

Гоц С.С. - Статистическое моделирование многоуровневого случайного сигнала. Рассмотрена аналитическая теория и компьютерная модель квантованного по уровню случайного сигнала. В ходе аналитических и численных расчетов получены реализации, корреляционные и спектральные характеристики сигнала. Уточнен физический смысл величин, характеризующих статистику переключений многоуровневого сигнала, и получено хорошее согласие между аналитической и численной моделями сигнала. Результаты расчетов использованы при создании новой компьютерной модели 1/f флуктуаций эмиссионного тока.

Дмитриев О.Ф., Нестратов М.В. - Программная модель модифицированного алгоритма мягкого декодирования систематических и несистематических блочных кодов. Реализованная программная модель ориентирована на многопараметрические исследования мягкого декодирования систематических и несистематических блочных кодов. В докладе дается краткое описание модифицированного алгоритма мягкого перестановочного декодирования блочных кодов c покрывающими полиномами. Приведены зависимости для квадратично-вычетного кода (48,24,12) и его каскадной конструкции (n,n-1), полученные в результате моделирования.

Кловский Д.Д., Петров О.A., Хабаров Е.О. - Проблемы цифровой реализации алгоритма Кловского-Николаева при мягком декодировании свёрточных кодов. Рассматривается проблема реализации субоптимального декодера мягких решений при декодировании сверточных кодов в каналах с межсимвольной интерференцией (МСИ) по алгоритму Кловского-Николаева (АКН). Сокращение необходимого объема программной памяти достигается тем, что последовательность перебираемых символов разбивается на две последовательности, связанных между собой как за счет МСИ, так и кодовой связью. Такой подход позволяет уменьшить необходимый объем программной памяти в 64 раза.

Кренгель Е.И., Тиркел А.З., Холл Т.Е. - Взаимная корреляция M и GMW последовательностей. В докладе анализируются пиковые значения взаимной корреляции m и GMW последовательностей. Такие последовательности выражаются в виде матриц, где каждый столбец за исключением столбцов из нулей является циклическим сдвигом короткой псевдослучайной последовательности. Сверхвысокая корреляция является результатом совпадения большого числа столбцов. Теоретически точно предсказываются пары последовательностей и их циклические сдвиги, дающие сверхвысокую корреляцию. Учет этих сдвигов позволяет создавать большие подмножества последовательностей с хорошей взаимной корреляцией. Это может быть использовано для систем связи с CDMA и цифровых водяных знаков изображений.

Легович Ю.С., Рождественский Д.Б. - Восстановление конечной выборки равноотстоящих отсчетов. Как известно, способ борьбы с "наложением частот" заключается в ограничении спектра. В случае конечной выборки причиной расширения спектра является прямоугольное окно. Следовательно, прямоугольное окно, как традиционный способ формирования конечной выборки, не является оптимальным и всегда приводит к искажениям. Для устранения эффекта "наложения частот" в качестве окна следует использовать функцию, ограниченную по спектру. При этом спектр произведения функции y(t) на окно с ограниченным спектром не должен превышать частоту Найквиста. Задачей восстановления будем считать восстановление функции y(t), а не произведения функции y(t) на прямоугольное окно, как это общепринято. Как следует из вышеизложенного, определенный интерес представляет произведение двух функций, ограниченных по спектру.

Лесников В.А. - Анализ систем с неэквидистантной периодической дискретизацией. Рассмотрены вопросы анализа во временной области цифровых систем при неэквидистантной периодической дискретизации. Доказана эквивалентность воздействия входного гармонического сигнала на систему воздействию при эквидистантной дискретизации суммы гармонических колебаний с амплитудами, фазами и частотами, определяемыми частотой рассматриваемого входного сигнала и законом неэквидистантной дискретизации.

Радченко Ю.С., Радченко Т.А., Сморгонский А.В. - Совместное обнаружение - различение сигналов в многолучевых каналах с замираниями. Работа современных систем связи с множественным доступом при поиске сигнала абонента приводит к задаче многоальтернативного обнаружения- различения сигналов с неизвестными параметрами (время прихода, сдвиг частот и другие). В этой задаче полагается, что на входе приемной системы либо присутствует один из М полезных сигналов, либо таких сигналов нет. Ясно, что приемное устройство должно производить совместно следующие процедуры: обнаружение сигналов, различение сигналов и оценка их информационных параметров. В данной работе предложены методы расчета эффективности систем с кодовым разделением абонентов на случай совместного обнаружения- различения замирающих сигналов с неизвестным временем прихода на выходе многолучевых каналов.

Суятинов С.И., Булдакова Т.И. - Синергетические основы алгоритмов идентификации систем естественного происхождения. Идентификация систем является важной прикладной задачей цифровой обработки сигналов. Ее успешное решение в значительной степени определяется выбранным алгоритмом преобразования исходной информации. Исследуемую систему можно отнести к одному из двух классов: естественного происхождения или к системам, созданным человеком. В большинстве случаев идентификация проводится либо с целью организации управления, либо с целью распознавания образов. Как правило, для систем первого класса идентификация проводится с целью распознавания образов в задачах кластеризации, диагностики, прогнозирования и т.д.

Тепин В.П. - Динамика процессов перестройки цифровых избирательных систем. Перестраиваемые избирательные системы (ИС) находят широкое применение в современной радиоэлектронике при решении множества задач, связанных с формированием, обнаружением, распознаванием, оптимальной и адаптивной обработкой сигналов, слежением за их параметрами и т.п. Они лежат в основе последовательных спектроанализаторов, wavelet-анализаторов, панорамных и следящих приемников, динамических фильтров для вокодерных систем, систем шумоподавления и конфиденциальной связи.

Чирков А.В. - Демодулятор аналогового ЧМ сигнала. В настоящее время, благодаря бурному развитию радио элементной базы, а именно, специализированных цифровых сигнальных процессоров (ЦСП) для обработки сигналов, возможно создание в быстрые сроки мощных программно-аппаратных комплексов для обнаружения и декодирования (демодуляции) радиосигналов с неизвестными параметрами: видом модуляции, скоростью передачи информации для цифровых сигналов.

Широков С.М., Петров А.В. - Цифровая обработка сигналов с применением нелинейных ортогональных преобразований в частотной области. Предложен новый метод цифровой обработки сигналов в частотной области, использующий некоторые свойства нелинейных ортогональных преобразований. Рассмотрены теоретические основы этого метода и приведены результаты статистического моделирования, подтверждающие его эффективность при подавлении сосредоточенных помех в каналах связи.

Калинин В.И. - Формирование хаотических кодов на основе нелинейной динамики в автоколебательных системах с запаздыванием. Получено дискретное представление хаотических сигналов в пространстве вложения конечной размерности для динамической системы с запаздыванием. Показано, что размерность пространства вложения превышает более чем в два раза фрактальную размерность хаотического аттрактора. Построено множество хаотических бинарных кодов с метрикой Хемминга. Обсуждаются метрические свойства множества хаотических кодов.

Бернюков А.К., Костикин И.Ю., Сушкова Л.Т. - Моделирование импульсного отклика артериального русла с помощью квазиинверсного фильтра. В настоящее время сердечно-сосудистые заболевания занимают первое место по количеству больных во всем мире. Наиболее оперативную информацию о нарушениях в работе сердца обеспечивают системы мониторинга, портативные или располагаемые у кровати пациента в стационаре. Но такие системы дают скудную информацию о состоянии сосудистого русла. В распоряжении врача только данные о давлении и об относительном кровенаполнении отдельных органов. Информация о неоднородностях артериального русла, ригидности стенок сосудов и о работе отдельных участков артериального русла недоступна для существующих систем мониторинга. Ультразвуковые и рентгенодиагностические методы позволяют определить состояние сосудов, но эти методы не могут использоваться для долговременного мониторинга.

Брюханов Ю.А. - Эффекты квантования в цифровых рекурсивных фильтрах первого порядка с усечением по модулю. Исследованы процессы в фильтрах нижних и верхних частот с произвольным количеством уровней квантования с усечением по модулю результатов сложения. Рассмотрены свободные колебания и колебания при постоянном внешнем воздействии. Поведение системы характеризуется бифуркационной и вероятностной диаграммами. Получены выражения для расчетов наиболее вероятных режимов.

Жалнин Е.Б. - Особенности БПФ при анализе спектра сигнала цифровых вычислительных синтезаторов. Основной характеристикой цифровых вычислительных синтезаторов (ЦВС) является уровень побочных спектральных составляющих (ПСС), поэтому большинство методов анализа характеристик ЦВС основано на исследовании синтезируемого сигнала в частотной области. Наиболее широко известный и распространенный на сегодняшний день метод - метод дискретного преобразования Фурье и его модификации.

Кириллов С.Н., Зорин С.В. - Синтез оптимальных порождающих фильтров для вейвлетных разложений. В настоящее время широко применяются и интенсивно разрабатываются вейвлетные и вейвлетно-пакетные методы обработки нестационарных случайных процессов (СП). И те и другие основываются на разложении исходного СП по базисным функциям, обладающим как частотной, так и временной локализацией, что обуславливает их высокие аппроксимационные возможности. Строгая математическая теория, разработанная для определенных на всей действительной оси функциональных пространств, естественным образом распространяется и на дискретные СП. Более того, существуют быстрые и эффективные в вычислительном отношении алгоритмы, обеспечивающие возможность реализации таких преобразований на основе современных цифровых устройств.

Курапов А.С. - Исследование методов контроля общих параметров качества передачи пакетов потоков видео информации. Метод контроля общих параметров качества передачи пакетов состоит из двух частей - схемы распределения в соответствии с определенной политикой общих параметров качества по узлам сети и схемы контроля локальных параметров, такой как метод управления передачей пакетов. Основной задачей распределения общих параметров является обеспечение того, чтобы сумма локальных параметров передачи качества пакетов не превышало значение общих параметров качества.

Летник Л.А. - Некоторые вопросы подготовки специалистов в области ЦОС. В докладе освещаются вопросы, связанные с базовой подготовкой специалистов по специальностям 220100, 220400, 230100 и т.д. в ВУЗах (в частности в МТУСИ). В этой под-готовке обязательно необходимо рассматривать вопросы, связанные с Цифровой Обработкой Сигналов (ЦОС), опираясь на современные информационные технологии. При базовой подготовке учебный процесс можно разделить на лекции, лабораторные работы, практические и индивидуальные занятия, курсовое и дипломное проектирование.

Лобанов С.В. - Сжатие информации с помощью алгоритмов адаптивного вероятностного кодирования. В настоящее время разработано множество алгоритмов сжатия информации без потерь. Например, только различных модификаций алгоритмов LZ77 и LZ78 насчитывается несколько десятков. Аналогично и для других семейств алгоритмов - хаффмановского и арифметического. Во всех этих семействах алгоритмов, так или иначе, но не всегда в явном виде, используются вероятности появления символов алфавита на текущей позиции последовательности. Следовательно, создание алгоритмов, использующих в явном виде вероятностную структуру информационной последовательности, является важнейшей задачей.

Мингазин А.Т. - Синтез и анализ цифровых фильтров конечной длиной слова коэффициентов. Рассмотрены особенности и возможности метода вариации исходных параметров в задачах синтеза и анализа цифровых БИХ- и КИХ-фильтров с конечной длиной слова коэффициентов.

Мингазин А.Т. - Программа DIFID: Эффективный синтез каскадных цифровых БИХ-фильтров. Представлена программа синтеза каскадных цифровых БИХ-фильтров - DIFID. Программа позволяет минимизировать эффекты квантования переменных и коэффициентов фильтра. На конкретных примерах показана ее эффективность.