Лозинський Василь Іванович. Узгоджена цифрова фільтрація широкосмугових та кодових сигналів в часовій області з використанням різниць

Краткое описание

Лозинський Василь Іванович. Узгоджена цифрова фільтрація широкосмугових та кодових сигналів в часовій області з використанням різниць : дис... канд. техн. наук: 05.13.05 / Національний ун-т "Львівська політехніка". — Л., 2007. — 167арк. — Бібліогр.: арк. 139-146.

Лозинський В. І. Узгоджена цифрова фільтрація широкосмугових та кодових сигналів в часовій області з використанням різниць. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05-елементи та пристрої обчислювальної техніки та систем керування. Національний університет Львівська політехніка”. - Львів, 2007.
Дисертація присвячена дослідженню узгодженої цифрової фільтрації широкосмугових та кодових сигналів в часовій області з використанням різниць. В дисертації розроблено метод різницевої узгодженої цифрової фільтрації частотно-модульованих сигналів в часовій області шляхом використання модифікованої ДІКМ (МДІКМ) для подання імпульсної характеристики узгодженого фільтра; запропоновано метод для передачі і виявлення шумоподібних кодових послідовностей на основі знакової ДМ; досліджено вплив параметрів оцифрованих сигналів, кодерів та фільтрів на SNR на виході цифрового узгодженого фільтра; запропоновано підходи до підвищення SNR на виході цифрового узгодженого фільтра шляхом здійснення додаткових нелінійних операцій при обчисленні згортки; були розвинуті принципи побудови ефективних структур для різницевої узгодженої цифрової фільтрації із застосуванням знакової ДМ та (М)ДІКМ.

В дисертаційній роботі розв’язано актуальну наукову задачу створення методів, алгоритмів та засобів для різницевої цифрової узгодженої фільтрації широкосмугових та кодових сигналів в часовій області, які дозволяють підвищити співвідношення сигнал/шум на виході фільтрів та скоротити число математичних операцій спеціалізованих процесорів таких фільтрів і тим самим спростити їх структуру. При цьому отримано наступні результати:

Розроблено метод та алгоритм різницевої узгодженої цифрової фільтрації частотно-модульованих сигналів в часовій області з використанням модифікованої ДІКМ, які дають можливість уникнути початкових та кінцевих перевантажень кодера ДМ за крутістю, а також замінити операції множення на операції зсуву при обчисленні згортки вхідного сигналу з імпульсною характеристикою фільтра, що спрощує структуру узгодженого фільтра без погіршення його швидкодії.
Розроблено різницевий метод передачі і виявлення синхронізуючих сигналів у вигляді шумоподібних кодових послідовностей шляхом перетворення цих послідовностей в аналогові сигнали, які відрізняються від інших інформаційних сигналів за формою, передачі аналогових сигналів каналом зв’язку, перетворення прийнятих сигналів за допомогою знакової дельта-модуляції в кодові послідовності та їх наступної узгодженої фільтрації. Цей метод дає можливість звузити частотний спектр і амплітудний діапазон синхросигналу при передачі його в суміші з аналоговими інформаційними сигналами.
Проаналізовано вплив параметрів оцифрованих частотно-модульованих сигналів, кодерів ДМ та фільтрів на результат цифрової узгодженої фільтрації в часовій області. Показано, що при цифровій фільтрації коротких сигналів на відміну від аналогової фільтрації, на співвідношення сигнал/шум на виході фільтра суттєво впливають початкові фаза і частота оцифрованого сигналу. Вироблено рекомендації щодо вибору параметрів сигналів, кодерів ДМ та фільтрів з метою отримання максимального співвідношення між головною та боковими пелюстками на виході узгодженого фільтра.
Розроблено метод підвищення співвідношення сигнал/шум скомпресованого сигналу на виході цифрового узгодженого фільтра шляхом здійснення додаткових нелінійних операцій при обчисленні згортки у часовій області, які полягають у відкиданні від’ємних значень згортки та підніманні до квадрату додатних значень. Ці операції дають можливість у кілька раз звузити ширину головної пелюстки скомпресованого сигналу в порівнянні з шириною цієї ж пелюстки, отриманої традиційним способом.
Розроблені алгоритми різницевої цифрової узгодженої фільтрації програмно реалізовані в середовищі DELPHI. Створено програми для імітаційного моделювання різницевих цифрових узгоджених фільтрів, які дають можливість аналізувати вплив параметрів сигналів, фільтрів та кодерів ДМ з різними характеристиками на співвідношення сигнал/шум скомпресованого сигналу.
Запропоновано ефективні структури різницевих цифрових узгоджених фільтрів для системи передачі і виявлення шумоподібних кодових послідовностей на основі ЗДМ і для багатоканального фільтра на основі (М)ДІКМ. Останній дає можливість зменшити негативний вплив випадкового часового зсуву між відліками сигналу та імпульсної характеристики на результат цифрової узгодженої фільтрації.