Исследование эхокомпенсатора и улучшение его характеристик в режиме одновременного разговора абонентов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
бычный алгоритм БПФ. Результаты преобразования записываются в те же ячейки, откуда были взяты. Изменение алгоритма заключается всего лишь в том, что каждый раз вместо g-го элемента берется элемент с номером h + gM, то есть, выполняется замена индексов по формуле:
> h + gM (23)
Позднее мы еще дополнительно оптимизируем этот алгоритм, а пока выпишем его результат в виде формулы:
(24)
Где g = 0, 1, . . . , L - 1. Как видите, по сравнению с формулой (1) мы выполнили замену переменных: k > g, n > l, N > L и сделали преобразование индексов по формуле (23) .
На первом этапе модифицированный алгоритм БПФ применяется ко всем элементам исходной последовательности. Для этого вычисление по формуле (20) выполняется для h = 0, 1, . . . , M - 1. Каждое такое вычисление меняет L элементов с индексами h, h + M, h + 2M, . . . , h + (L - 1)M. Таким образом, вызвав M раз этот алгоритм [2], мы изменим все N = ML элементов заданной последовательности:
Шаг 0: элементы с номерами 0, M, 2M, . . . (L-1)M
Шаг 1: элементы с номерами 1, 1 + M, 1 + 2M, . . . 1 + (L-1)M
Шаг 2: элементы с номерами 2, 2 + M, 2 + 2M, . . . 2 + (L-1)M
. . .
Шаг M-1: элементы с номерами M - 1, M - 1 + M, M - 1 + 2M, . . . M - 1 + (L-1)M
На втором этапе заводится новый массив размером в N элементов, и к нему применяется формула:
(25)
В двойном цикле величина s проходит значения 0. . M - 1, а величина r проходит значения 0. . L - 1. Общее число итераций, таким образом, равно ML = N. Каждая итерация требует суммирования M элементов. То есть, общее количество слагаемых равно NM. На предварительном этапе [1] мы M раз применили обычный алгоритм БПФ для L элементов, который, как мы уже знаем, имеет сложность L log2L. Таким образом, общая сложность алгоритма равна:
NM + L log2L = N(N/L) + ML log2L = N2/L + N log2L (26)
Тем самым, мы доказали формулу сложности, приведенную в начале главы.
Теперь нам осталось доказать только то, что формула (2. 7)действительно дает ДПФ. Для этого подставим формулу (2. 6)в формулу (2. 7):
(27)
поскольку выражениене зависит от l, то мы его можем внести под знак внутренней суммы (28):
(28)
теперь учтем, что L = N/M, чтобы привести выражение в показателе степени к общему знаменателю и упростить (29):
(29)
теперь воспользуемся Теоремой 0, чтобы добавить полезный множитель, равный единице (30):
(30)
теперь воспользуемся равенством N = ML, чтобы разбить сумму в числителе на множители (31):
(31)
теперь выполним замену переменных r + sL > k, m + lM > n:
(32)
Эта сумма эквивалентна сумме (1), с точностью до перемены мест слагаемых. В самом деле, если n = m + lM, m = 0. . M - 1, l = 0. . L - 1, N = LM, то переменная n по мере суммирования принимает все значения от 0 до N - 1 ровно по одному разу. Что и требовалось доказать [7-8] .
1. 4 Рекомендации МСЭ G. 165 применяемые для создания эхокомпенсатора
Эхокомпенсаторы - речевые обслуживающие устройства, размещенные в 4-хпроводной части цепи и используемые для уменьшения эха с помощью вычитания предполагаемого эха из эхоцепи. Они могут быть охарактеризованы независимо от пути передачи или от вычитания эха аналоговым или цифровым средством.
Рекомендация МСЭ G. 165 применяется для создания эхокомпенсаторов, использующих цифровые или аналоговые технологии, и предназначается для использования в международной сети. Эхокомпенсаторы, разработанные в этой рекомендации, будут совместимы с любой сетью.
Тесты в рекомендации МСЭ G. 165 основываются на исполнении шума в ограниченной полосе. Эхокомпенсаторы рис. 12, проходящие эти тесты, могут также выполняться на речи. Разработчики и пользователи эхокомпенсаторов гарантируют требуемое речевое исполнение.
Рис. 12. эхокомпенсатор по рекомендации G. 165
Определения, связанные с эхокомпенсаторами.
L - относительный уровень мощности сигнала, выраженный в .
А - ослабление или потеря сигнала, выраженная в .
Н регистр
Регистр в эхокомпенсаторе, в котором хранится импульсная характеристика модели эхотракта.
- затухание эхосигнала (потеря возвращенного эха)
Ослабление эхосигнала из точки к точке эхокомпенсатора из-за передачи и гибридных потерь в эхосигнале от ближнего абонента.
- подавление (оценка эхосигнала)
Ослабление эхосигнала после прохождения через передающую сторону эхокомпенсатора.
- уровень остаточного эха
Уровень эхо-сигнала, который остается в точке операции эхокомпенсации после неполного подавления эхосигнала. Он связан с уровнем приема входного сигнала :
- комбинированная потеря
Сумма потери эха, потерь компенсации, и потерь нелинейной обработки. Эта потеря связывает с :
, где
Эхо в любой 2-хпроводной или комбинации 2-хпроводной и 4-хпроводной телефонной сети, вызывает полную неразборчивость речи. Эхокомпенсатор может настроиться, чтобы уменьшить эхо до сносного уровня. Эхо, присутствующее в точке эхокомпенсатора - это искаженная и задержанная копия поступающей речи от дальнего абонента, т. е. эхо - поступающая речь, модифицированная эхотрактом. Эхотракт обычно описывается импульсной характеристикой (ИХ) рис. 13. Типичная ИХ эхотракта имеет небольшой участок с отличными от нуля отсчетами длительностью 4-8 мс из-за ограничения полосы и многочисленных отражений, а большая ее часть равна нулю (чистая задержка tr) и фактически представляет собой отсчеты, формирующие линию задержки. Их сумма - задержка эхотракта td. Величины задержки и дисперсии будут ме?/p>