Оптимальные алгоритмы восстановления и вейвлет-анализа финитных во времени сигналов в радиотехнических устройствах
Диссертация
Алгоритмы цифровой обработки сигналов (ЦОС), используемые в современных радиотехнических устройствах, основываются на представлении сигнала в виде дискретных отсчетов, взятых в заданные моменты времени. Большой вклад в развитие теории ЦОС детерминированных сигналов и случайных процессов (СП) внесли отечественные и зарубежные ученые В. А. Котельников, А. Ж. Хинчин, B.C. Пугачев, А. Шустер, Г. У… Читать ещё >
Содержание
- 1. синтез интерполирующих фильтров с заданными характеристиками в радиотехнических устройствах цифровой обработки сигналов
- 1. 1. Вводные замечания
- 1. 2. злдлчл инте 14 юляции при огра11иче11ии11л реализуемость устройств восстановления сигнала
- 1. 2. 1. Постановка задачи интерполяции при ограничении на реапзуемость устройств восстановления сигнала
- 1. 2. 2. Решение задачи интерполяции при ограничении на реализуемость устройств восстановления сигналов
- 1. 3. синткз интерполирующих фильтров методом регуляризации а.н. тих01юва
- 1. 4. квази011тималы1ые си11тезирующие фу11кции при а1ii1роксима1 [ии весового множителя
- 1. 5. экспериментальные исследования алгоритмов интерполяции финитных случайных процессов
- 1. 6. анализ реализации алгоритмов интерполяции па основе цифровых рекурсивных фильтров
- 1. 7. Выводы
- 2. синтез вей влет-базисов на основе интерполирующих функций с заданными характеристиками
- 2. 1. Вводные замечания
- 2. 2. си11тез вейвлет-вазисов на основе интерполирующих фильтров с заданными характеристиками
- 2. 2. 1. Постановка задачи
- 2. 2. 2. Решение задачи
- 2. 3. синтез максимально компактных вейвлет-вазисов по критерию минимума произведения эффективной длительности на эффективную полосу частот скейлипг-функции
- 2. 3. 1. Постановка задачи
- 2. 3. 2. Решение задачи
- 2. 4. Синтез оптимальных вейвлет-базисов по критерию минимума средпеквадратической ошибки восстановления сигналов на основе представления
- Карунена-Лоэва
- 2. 4. 1. Постановка задачи
- 2. 4. 2. Решение задачи
- 2. 5. Разработка алгоритмов вейвлег-пакетного разложения с адаптацией базиса на каждом уровне разложения
- 2. 6. выводы
- 3. практические аспекты проектирования быстрых алгоритмов обработки сигналов в радиотехнических устройствах на основе вейвлет-пакетного разложения
- 3. 1. Вводные замечания
- 3. 2. Построение быстрых алгоритмов корреляционной обработки 11А основе ВНР
- 3. 2. 1. Обоснование быстрых процедур обработки сигналов на основе распараллеливания вычислительных операций. Кб
- 3. 2. 2. Разработка быстрого алгоритма корреляционной обработки сигнаюв па основе одноуровневого ВПР
- 3. 2. 3. Разработка быстрых алгоритмов корреляционной обработки с потерями на основе одноуровневого ВПР
- 3. 2. 4. Синтез быстрых алгоритмов на основе двухуровневого ВПР Оптимальная схема обнаружителя
- 3. 2. 5. Исследование быстрых ачгоритмов корреляционной обработки на основе ВПР для обнаружения сложных фазоманипулированных сигнаюв
- 3. 3. Разработка сис тем сжатия и кодирования речевых сигналов i [а оа юве ВПР в синтезированных базисах
- 3. 4. практическая реализация рекурсивного восстанавливающего фильтра
- 3. 4. 1. Разработка структурной схемы и выбор элементной базы
- 3. 4. 2. Разработка принципиальной схемы устройства восстановления речевого сигнала
- 3. 5. Выводы
Список литературы
- Котельников В.А. О пропускной способности «эфира» и проволоки в электросвязи // Радиотехника. 1995. № 4−5. С. 42−55.
- Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости. М.: Гос-энергоиздат, 1956.- 152 с.
- Шеннон К.Э. Связь при наличии шума // ТИИЭР, 1984. Т.72, № 9. С.94−105.
- Джерри А. Дж. Теорема отсчетов Шеннона, ее различные обобщения и приложения. Обзор // ТИИЭР. 1977. Т. 65. № 11. С. 53−89.
- Хургин Я.И., Яковлев В. П. Финитные функции в физике и технике. М.: Наука. 1971.-408 с.
- Басараб М.А., Зелкин Е. Г., Кравченко В. Ф., Яковлев В. П. Аппроксимация финитными функциями и теорема Уиттекера-Котельникова-Шеннона в цифровой обработке сигналов // Успехи современной радиоэлектроники. 2003. № 9. С. 3−36.
- Кравченко В.Ф. Лекции по теории атомарных функций и некоторые их приложения. М.: Радиотехника, 2003. — 560 с.
- Ю.Френкс Л. Теория сигналов. М.: Советское радио, 1974, — 344с.
- Василенко В. А Сплайн-функции: теория, алгоритмы, программы. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1983. — 214 с.
- Мановцев А.П. Основы теории радиотелеметрии. М.: Энергия, 1973. — 592 с.
- БлейхутР. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1989.448 с.
- Трахтман A.M. Введение в обобщенную спектральную теорию сигналов. М.: Сов. радио, 1972. 208 с.
- Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. Т. 1,2. -М.: Мир, 1971.-612 с.
- Гольденберг J1.M., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1990. — 256с.
- Рабинер JL, Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Перевод с англ. под ред. Ю. Н. Александрова. М.: Мир. 1978. 847 с.
- Применение цифровой обработки сигналов / Под ред. Э. Оппенгейма. -М.: Мир. 1980. 552 с.
- Трахтман A.M., ТрахтманВ.А. Основы теории дискретных сигналов на конечных интервалах. М.: Сов. радио, 1975. — 208 с.
- Победоносцев В.А. Теорема о неравноотстоящих отсчетах // Зарубежная радиоэлектроника. 1996, № 8. С.
- Марпл-мл. C. J1. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.-584 с. 22.0сипов J1.A. Коррекция дискретного спектра для восстановления образующего его сигнала // Радиотехника. 1999. № 12. С.39−43.
- Василенко Г. И. Теория восстановления сигналов: О редукции к идеальному прибору в физике и технике. М.: Сов. радио, 1979. — 272 с.
- Василенко Г. И., Тараторин A.M. Восстановление изображений. М.: Радио и связь, 1986. — 304 с. 25.де Бор К. Практическое руководство по сплайнам. М.: Радио и связь, 1985 -303с.
- Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986.-512 с.
- Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Том 1. Теория обнаружения, оценок и линейной модуляции. М.: Советское радио, 1972. -744 с.
- Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь, 1982. -624 с.
- Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Радио и связь, 1989. — 656 с.
- Тихонов А.Н. О методе регуляризации обратных задач // Кибернетика и вычислительная техника. 1985. Вып. 1. С. 87−99.
- ЗЬШахтарин Б. И. Случайные процессы в радиотехнике. M.: Радио и связь, 2000. — 584 с.
- Рабинер Л.Р., Шафер Р. В. Цифровая обработка речевых сигналов. М.: Радио и связь, 1981.495 с.
- Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. — 464 с.
- Чуи К. Введение в вейвлеты. -М.: Мир, 2001.-412 с.
- Кириллов С.Н., Зорин C.B. Применение алгоритмов вейвлет-анализа для сжатия речевых сигналов в IP-телефонии. // Электросвязь. 2001. № 4. С 40−42.
- Кириллов С.Н., Зорин C.B. Синтез оптимальных порождающих фильтров для вейвлетных разложений. // 4-я Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и ее применение». М., 2002. Т.1. С. 74−76.
- Петухов А.П. Введение в теорию базисов всплесков. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1999.- 132 с.
- Вайдьянатхан П.П. Цифровые фильтры, блоки фильтров и полифазные цепи с многочастотной дискретизацией: Методический обзор. // ТИИЭР, 1990. Т.78. № 3. С. 77−120.
- Крот A.M., Кудрявцев В. О. Теория анализа и синтеза бэнк-фильтров и их применение.// Успехи современной радиоэлектроники. 1999. № 2. — С. 3 -17.
- Воробьев В.И., Грибунин В. Г. Теория и практика вейвлет-преобразования. СПб.: Изд-то ВУС, 1999. 204 с.
- Новиков Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов. Учебное пособие. СПб.: Изд-во ООО «МОДУС+», 1999. 152 с.
- Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике. М.: Солон-Р, 2002. 448 с.
- Астафьева Н.М. Вейвлет-преобразования. Основные свойства и примеры применения. М.: ИКИ РАН, 1994. № 1891. 56 с.
- Берколайко М.З., Новиков И. Я. Базисы всплесков в пространствах дифференцируемых функций анизотропной гладкости. М.: Докл. РАН, 1992, Т. 323, № 4, С. 615−618.
- Желудев В.А. О вейвлетах на базе периодических сплайнов. M.: Докл. РАН, 1994, № 1, с. 9−13.
- Переберин A.B. О систематизации вейвлет-преобразований // Вычислительные методы и программирование. 2001. Т. 2. С.15−40.
- Столниц Э., ДеРоуз Т., Салезин Д. Вейвлеты в компьютерной графике: Пер. с англ. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2002. 272 с.
- Новиков И. Я. Онделеты И. Мейера оптимальный базис в С(0,1). // Ма-тем. Заметки. М., 1992, т.52, № 5, С. 88−92.51 .Новиков И. Я., Стечкин С. Б. Основные конструкции всплесков. // Фундаментальная и прикладная математика, 1997, т. З, № 4, с. 999−1028.
- Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. 58 с.
- Кириллов С.Н., Зорин C.B. Реализация алгоритмов вейвлет-анализа на основе рекурсивных фильтров. Радиотехника. 2002. № 3 С. 33−37.
- Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. // Успехи физических наук. 1998. Т. 166. № 11. С. 1145−1170.134
- Дремин И.М., Иванов О. В., Нечитайло В. А. Вейвлеты и их использование. // Успехи физических наук. 2001. т. 171. № 5. С. 465−501.
- Кириллов С.Н., Зорин C.B. Алгоритмы биортогонального вейвлет-анализа на основе рекурсивных фильтров. // Цифровая обработка сигналов, 2001. № 3 с. 9−12.
- Кириллов С.Н., Зорин C.B. Оптимальные по минимуму среднеквадратиче-ской ошибки вейвлетные представления случайных процессов. // Цифровая обработка сигналов, 2002. № 2. С. 32−35
- Кравченко В.Ф., Рвачев В. А. «Вейвлет"-системы и их применение в обработке сигналов. // Зарубежная радиоэлектроника, 1996, № 4, С. 3−20
- Новиков И.Я., Стечкин С. Б. Основы теории всплесков. //Успехи математических наук, 1998. т. 53, № 6(324), С. 53−128.
- Ширман Я.Д., Манжос В. Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. 416 с. 61 .Хинчин, А .Я. Теория корреляции стационарных стохастических процессов. // Усп. мат. наук, 1938. Вып.5. С.42−51.
- Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1989.-440 с.
- Каппелини В., и др. Цифровые фильтры и их применение. М.: Энерго-атомиздат, 1983.360 с.
- ГолдБ., Рейдер Ч. Цифровая обработка сигналов. М.: Сов. радио, 1973. 368 с.
- Рабинер JL, Голд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978. 848 с.
- Ахмед Н., Pao K.P. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов. М.: Связь, 1980. 248 с.
- Шафер Р.У., Мерсеро P.M., Ричарде М. А. Итерационные алгоритмы восстановления сигналов при наличии ограничений // ТИИЭР. 1981. Т69. № 3. С. 34−55.
- Светковский P. JI. Метод восстановления сигналов по модулю спектра. // Радиотехника и электроника. 1995. Т40. Вып.1. С. 75−79.
- Бахурин С.А., Дмитриев В. Т. Исследование точности алгоритмов оценки отсчетов производной в радиотехнических устройствах // Вестник РГРТА выпуск 13,2003 г. С. 32−35.
- Кириллов С.Н., Степанов М. В. Комбинированный критерий оптимальности нерекурсивных фильтров оценивания // Проблемы математического моделирования и обработки информации: Межвуз. сб. науч. тр. / Рязань: РГРТА, 1996. С. 40−43.
- Кириллов С.Н., Степанов М. В. Комбинированный критерий оптимальности калмановского фильтра // Вестник РГРТА. Вып. 4. 1998. С. 120−122.
- Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: Наука, 1969. 424 с.
- Краснов М.Л., Макаренко Г. И., Киселев А. И. Вариационное исчисление: задачи и примеры с подробными решениями. М.: Едиториал УРСС, 2002.- 166 с.
- Тихонов А.Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979.-356 с.
- Бейтс Р., Мак-Донелл М. Восстановление и реконструкция изображений. -М.: Мир., 1989.-336 с.
- Лебедев В.И. Функциональный анализ и вычислительная математика -М.: Физматлит, 2000. 295 с.
- Кириллов С.Н., Дмитриев В. Т. Реализационные возможности и помехоустойчивость процедуры восстановления сигналов на основе алгоритма Хургина-Яковлева//Радиотехника. 2003. № 1. С. 73−75.
- Данилина Н.И., Дубровская Н. С., Кваша О. П., Смирнов Г. А. Вычислительная математика. М.: Высшая школа, 1985. — 472 с.
- Сейдж Э., Меле Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении М.: Связь, 1976.
- Бьемон Ж., Лагендейк Л., Мерсеро P.M. Итерационные методы улучшения изображений//ТИИЭР 1990. — Т78. № 5. — С. 27−33.
- Солодовников А.И., Спиваковский A.M. Основы теории и методы спектральной обработки информации. Л.: Ленинград, 1986. — 272 с.
- Бакалов В.П., Киреенко О. В., Мартюшев Ю. Ю., Матвеева О. П. Восстановление многомерных сигналов по амплитудному спектру. // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. — № 2. — С. 31−38.
- Свентковский P.A. Метод восстановления сигнала по фазовому спектру с повышенной точностью и быстродействием. \ Радиотехника и электроника. 1993. — Т38. — № 5. — С. 866−870.
- Джайн А.К. Успехи в области математических моделей для обработки изображений // ТИИЭР Т69. № 5. — С.9−39.
- Попков Ю.С. Вариационный принцип восстановления изображений по проекциям. // Автоматика и телемеханика. 1997. № 5. — С. 131−139.93.0мельченко В. А. Основы спектральной теории распознавания сигналов. -Харьков: Вища школа, 1983. 156 с.
- Ахмед Н., Pao K.P. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов. М.: Связь, 1980. 248 с.
- Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. М.: Физматгиз., 1962. 884 с.
- Пойда В.Н. Спектральный анализ в дискретных ортогональных базисах. Минск: Наука и техника, 1978. 136 с.
- Малоземов В.П., Машарский С. М. Сравнительное изучение двух вейвлет-ных базисов. // Проблемы передачи информации, 2000, т.36, вып. 2, с. 2737
- Малоземов В.Н., Машарский С. М. Хааровские спектры дискретных сверток. // Ж. вычисл. мат. и матем. физ., 2000, т.40, № 6, с.954−960
- Ковалев Э.И., Кучерявенко С. В., Федосов В. П. Вейвлет-анализ для обработки радиотехнических сигналов. Учебное пособие. Таганрог: ТРТУ, 2004. 60 с.
- Омельченко В.А. Основы спектральной теории распознавания сигналов. Харьков: Вища школа, 1983.159 с.
- Кашкин В.Б. Функциональные полиномы в задачах статистической радиотехники. Новосибирск: Наука. 1981. 145 с.
- Крылов В.В., Херманис Э. Х. Модели систем обработки сигналов. Рига: Зинатне. 1981. 212 с.
- Антонью А. Цифровые фильтры: анализ и проектирование М.: Радио и связь, 1983.-320 с.
- ПеровА.И. Статистическая теория радиотехнических систем М.: Радиотехника, 2003. — 400 с.
- Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач. М.: Наука. 1981. 100 с.
- Уайз Г. Л. Замечания к вопросу о свойствах корреляционной функции процесса на выходе нелинейной системы // ТИИЭР. Т. 65. № 9. 1977. С. 204−205.
- СуетинП.К. Классические ортогональные многочлены. М.: Наука. 1976. 328 с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) М.: Наука. 1973. 832 с.
- Вайнштейн Л. А. Зубаков В.Д. Выделение сигналов на фоне случайных помех. М.: Сов. радио, 1960. 445с.
- Соболев С.Л. Некоторые применения функционального анализа в математической физике. М.: Наука, 1988. 334 с.
- Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи. Т. 1,2. М.: Советское радио, 1962.
- Грибанов Ю.И., Мальков В. Л. Погрешности и параметры цифрового спектрально-корреляционного анализа. М.: Радио и связь, 1984. 160с.
- Грибанов Ю.И., Мальков B.J1. Спектральный анализ случайных процессов. М.: Энергия, 1974. 240с.
- Грибанов Ю.И., Мальков B.JL Выборочные оценки спектральных характеристик стационарных случайных процессов. М.: Энергия, 1978. 150с.
- Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1989.440 с.
- Березанский Ю.М. Разложение по собственным функциям самосопряженных операторов. Киев: Наукова думка, 1965. 800с.
- Качмаж С., Штейнгауз Г. Теория ортогональных рядов. М.: ГИФМД, 1958. 507 с.
- Колмогоров А.Н., Фомин С. В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1976. 544с.
- Хэррис Ф.Дж. Использование окон при гармоническом анализе методом дискретного преобразования Фурье // ТИИЭР, 1978. Т.66, № 1. С.60−96.
- Прудников А.П. и др. Интегралы и ряды. М.: Наука, 1981. 800 с.
- Солодовников А.И., Спиваковский A.M. Основы теории и методы спектральной обработки информации. JL: 1986. 272 с.
- Заездный A.M. Основы расчетов по статистической радиотехнике. М.: Связь, 1969. 448с.
- Крошье Р., Рабинер JI. Интерполяция и децимация цифровых сигналов: методический обзор // ТИИЭР. 1981. Т69. № 3. С.
- Акимов П.С., и др. Сигналы и их обработка в информационных системах. М.: Радио и связь, 1994. 256 с.
- Борисов Ю.П., Пенин П. И. Основы многоканальной передачи информации. М.: Связь, 1967. 436 с.
- Макаров С.Б., Цикин И. А. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. М.: Радио и связь, 1988.304 с.
- Денисенко А.Н., Стеценко O.A. Теоретическая радиотехника. 4.1. Детерминированные сигналы. М.: Издательство стандартов, 1993. 215 с.
- Брюханов Ю.А., Кренев А. Н. Спектральная теория сигналов. Ярославль: ЯГУ, 1990. 103 с.
- Даугавет И.К., Ланнэ A.A. Потенциальные оценки точности алгоритмов цифровой обработки сигналов в условиях внешних помех // Радиоэлектроника. 1991. № 12. С.4−12.
- Кириллов С.Н., Бахурин С. А. Интерполяция сигналов с учетом реализуемости восстанавливающих фильтров // Методы и устройства обработки сигналов в радиотехнических системах. Рязань РГРТА, 2003 г. С. 1922
- Бахурин С.А. Алгоритмы восстановления финитных во времени сигналов в телекоммуникациях // IX всероссийской научно-технической конференции студентов молодых ученных и специалистов НИТ-2004. Рязань: РГРТА, 2004. С.65
- Бахурин С.А. Анализ практической реализации интерполирующих функций при восстановлении финитных во времени сигналов // Методы и устройства формирования и обработки сигналов в радиотехнических системах. Рязань 2004 г. С. 19−22.
- Кириллов С.Н., Бахурин С. А. Алгоритм синтеза вейвлет-базисов заданной длительности на основе интерполирующей функции // Доклады 7142й международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» Москва, 2005. Т. 1. С. 98−101.
- Бахурин С.А., Слесарев A.C. Быстрые алгоритмы корреляционной обработки сигналов спутниковых систем передачи информации // Тезисы доклада всероссийского научно-практического семинара «Сети и системы связи», Рязань, 2005. С. 278−279.
- Бахурин С.А. Алгоритм синтеза вейвлет-базисов заданной длительности на основе интерполирующих функций // Вестник РГРТА выпуск 15 2005 г. С. 117−120.
- Круглов A.B., Кириллов С. Н., Бахурин С. А. Слесарев A.C., Ватутин
- B.А.Быстрые алгоритмы обработки фазоманипулированных сигналов системах передачи информации радиолиний управления и телеметрии космических аппаратов // Электромагнитные волны и электронные системы. № 10, 2005. С.57−65.
- Круглов A.B., Кириллов С. Н., Дмитриев A.C., Ватутин В.А. Бахурин
- C.А. Эффективная обработка сигналов радиолиний вправления и телеметрии на основе алгоритма Хургина-Яковлева // Электромагнитные волны и электронные системы. № 11−12, 2005. С.83−89.
- Бахурин С.А., Цыплаков A.A. Синтез кодовых последовательностей с минимальным уровнем боковых лепестков на основе вейвлет-пакетного разложения // Материалы 31-й Межвузовской научно-практической конференции. Рязань, 2006. С. 155.
- ГОСТ Р 50 840−95 «Передача речи по трактам связи. Методы оценки качества, разборчивости, узнаваемости». М.: ГОСТ стандарт России.