1991 – Volume 16 – No 1
Error-trapping Viterbi decoding for type-l hybrid-ARQ
protocols
Décodage de Viterbi avec
piégeage d¹erreurs pour les protocoles ARQ-hybride de type I
Bruce A. Harvey, School of Electrical Engineering,
Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia 30332, and Stephen B. Wicker, School of Electrical
Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia 30332.
Pages: 5-12
The partial path metrics
generated during Viterbi decoding provide side information that can be used in
the development of a type-I hybrid-ARQ error control system. Each path through
the Viterbi decoding trellis is equivalent to a path through a weighted
directed graph. Error patterns in decoded information blocks thus correspond to
cycles in the graph. A sliding window is used to trap these cycles. The change
in partial path metric across the window determines the reliability of the
maximum likelihood path. If the maximum likelihood path is deemed unreliable, a
retransmission request is generated. Implementation of this error-trapping ARQ
scheme requires a minor modification of the Viterbi decoder. It is shown that
the reliability of the data can be greatly improved while incurring only a
small reduction in the throughput.
Les métriques associées aux parcours incomplets lors du décodage de
Viterbi fournissent des informations complémentaires qui peuvent être utilisées
pour le développement d¹un système de contrôle des erreurs dans les protocoles
ARQ-hybride de type I. Chaque parcours dans le treillis du décodeur de Viterbi
est équivalent à un parcours pondéré dans le graphique direct. Les patrons
d¹erreurs dans les blocs d¹information décodés correspondent aux cycles dans le
graphique. Une fenêtre glissante est utilisée pour piéger ces cycles. Le
changement dans la métrique du parcours incomplet dans cette fenêtre indique la
fiabilité du parcours le plus vraisemblable. Si le parcours le plus
vraisemblable s¹avère incertain, une demande de retransmission est émise. La
réalisation pratique d¹un protocole ARQ à piégeage d¹erreurs nécessite des
modifications mineures de Viterbi. On montre que la fiabilité peut être
considérablement améliorée tout en diminuant que légèrement le débit des
données.
A countermeasure to improve
outage performance of interference-limited microwave radio links
Contre-mesure pour
améliorer les performances à une mise hors-service d¹une liaison micro-ondes à
interférence limitée
Mohsen Kavehrad, University of Ottawa, Department
of Electrical Engineering, Ottawa, Ontario K1N 6N5.
Pages: 13-18
In this paper a hybrid radio
architecture is proposed. A performance model is presented. The associated
outage performance is evaluated for a hybrid radio route which consists of a
number of digital point-to-point microwave radio channels with a parallel
atmospheric optical link protecting all of them against frequency-selective
fading and RF interference. Our numerical results show an acceptable
performance can be achieved.
Cet article propose une architecture radio-hybride et on y présente un
modèle pour en établir la performance. On y étudie notamment la performance à
la mise hors-service d¹une liaison radio-hybride composée d¹un certain nombre
de canaux-radio micro-ondes en ligne directe et d¹un lien optique atmosphérique
en parallèle servant à les protéger contre l¹affaiblissement sélectif et
l¹interférence radio-fréquence (RF). Les résultats numériques obtenus montrent
qu¹une performance acceptable peut être obtenue.
Speech compression with
Huffman codes
Compression de la parole à
l¹aide dés codes Huffman
R.I. MacDonald, J.R. Serson and D. Johnson, Alberta Telecommunications Research
Centre, 4245 97th St., Edmonton, Alberta.
Pages: 19-22
A prefix-code method for
compressed digital storage of zero-crossing speech is reported. Stored files
occupying 4 to 6 kilobits per original second can be created and decompressed
in real time using only a desktop computer equipped with an analogue-to-digital/digital-to-analogue
converter, and software. Since no special signal-processing hardware is
required, the technique can be used for voice storage in situations where the
quality of zero-crossing speech is sufficient and the computer hardware capabilities
are fixed or strictly constrained by cost, as in education, advertising and
computer entertainment.
On présente ici une méthode utilisant un code en préfixe pour compresser
l¹emmagasinage numérique de données de voix avec passage à zéro. Des fichiers
de 4 à 6 kilobits pour chaque seconde originale sont ainsi créés et la
décompression en temps réel requiert seulement un ordinateur personnel équipé
avec des convertisseurs analogique/numérique, numérique/analogique et un
logiciel. Comme il n¹y a pas d¹équipment de traitement de signal spécifiquement
requis, la méthode peut être utilisée pour emmagasiner la parole lorsque la
qualité des passages à zéro de la voix est suffisante et que la capacité du
matériel informatique est atteinte ou très limité par des facteurs tels les
coûts, comme dans les milieux éducationnels, de la publicité et du
divertissement par ordinateur.
Performance of an optical DFSK system using optical
self-heterodyne detection
Performance d¹un système
DFSK optique utilisant une detection optique self-heterodyne
S. Lohtia, C.G. Englefield and PA. Goud, Alberta Telecommunications Research
Centre (ATRC), 200, 4245-97 Street, Edmonton, Alberta T6E 5 Y4.
Pages: 23-26
The performance of an
experimental 45 Mb/s optical differential frequency shift keying (DFSK) system
using optical self-heterodyne detection (OSHD) has been evaluated. In OSHD, the
intermediate frequency is obtained by mixing the received optical signal with
its delayed version. Therefore, in such a receiver, an optical local oscillator
is not required, which greatly simplifies the receiver design. Is has further
been demonstrated that a DFSK system can use transmitting laser diodes with
line-widths up to 05 times the bit-rate. A two-channel DFSK system has also
been studied; the two channels were wavelength division multiplexed using an
optical coupler. The bit error rate as a function of received optical power has
been measured for a one-channel and a two-channel DFSK system.
La performance d¹un système expérimental DFSK (differential frequency
shift keying) utilisant une détection optique self hétérodyne (DOSH) a été
évaluée. Dans un système DOSH, la fréquence intermédiaire est obtenue en
mélangeant le signal optique reçu avec une version retardée de celui-ci Pour un
tel récepteur, un oscillateur local optique n¹est pas requis, ce qui simplifie
grandement sa conception. On y montre également qu¹un système DFSK peut
utiliser des diodes laser à la transmission qui ont une raie spectrale qui peut
aller jusqu¹à 0.5 fois le taux de transmission de bits. Un système DFSK à deux
canaux a également été étudié; ces deux canaux ont été multiplexés par division
selon la longueur d¹onde en utilisant un coupleur optique. Le taux d¹erreur sur
les bits en fonction de la puissance optique reçue a été mesuré pour un système
DFSK à un et deux canaux.
Computer modelling of waiting time jitter in
digital transport networks
Modélisation par ordinateur
de la gigue d¹attente dans les réseaux de transmission numérique
T.E. Moore, R.G. Kusyk, and W.D. Grover, Alberta
Telecommunications Research Centre, 200, 4245-97 Street, Edmonton,
Alberta T6E 5Y7.
Pages: 27-33
A computer modelling
technique is described for the prediction and evaluation of waiting time jitter
generation characteristics. The traditional analysis approach has been to apply
existing theoretical models which assume ideal circuit implementations and are
limited to simple multiplex formats. Time domain simulation techniques based on
bit-by-bit sampling have been employed more recently to successfully include
the effects of practical realizations and complicated formats. An important
distinction in our method is that sampling is performed as the frame rate
instead of the typically much higher line rate. Nearly identical jitter
predictions are obtained using both sampling methods, however significant
computational complexity is avoided by calculating phase samples on a frame
basis. Time domain methods for the calculation of peak-to-peak and rms jitter,
and frequency domain methods for the calculation of waiting time jitter power
spectral densities are also discussed. (A revision and extension of a paper presented
at the Canadian Conference On Electrical And Computer Engineering, September
1989.)
On présente une technique de modélisation par ordinateur pour la
prédiction et l¹évaluation des caractéristiques associées à la gigue d¹attente.
L¹approche classique consiste à appliquer les modèles théoriques existants qui
supposent une réalisation idéale à l¹aide de circuits et qui sont limités aux
formats multiplex simples. Plus récemment, des techniques temporelles de
simulation basées sur un échantillonnage bit à bit ont été utilsées avec succès
pour inclure les particularités associées aux réalisations pratiques et aux
formats élaborps. Notre méthode présente par ailleurs une différence importante
car l¹échantillonnage est effectué au taux de la trame et non au taux beaucoup
plus élevé d¹une ligne. Des prédictions de gigue à peu près identiques sont
obtenues avec les deux techniques d¹échantillonnage mais la complexité du
calcul est diminuée de façon significative en calculant les échantillons de
phase sur une base de trame. On y discute également de méthodes temporelles
pour le calcul de la gigue crête et efficace et de méthodes fréquentielles pour
le calcul des densités spectrales de la gigue d¹attente. (Version révisée et
augmentée d¹un article présenté à la Conférence Canadienne et Génie Électrique
et Informatique, Montréal, septembre 1989.)
Single and dual multi-dwell synchronization for a direct-sequence
spread spectrum receiver
Synchronisation
multi-phases simple et double pour un récepteur à étalement spectral à séquence
directe
S. Kumar, J.E. Sait, D.E. Dodds and S.M. Pan, Communication Systems Research Group,
Electrical Engineering Department, University of Saskatchewan, Saskatoon, Sask,
Canada S7N OWO.
Pages: 34-40
This paper investigates
factors affecting the coarse synchronization performance of a multi-dwell
circuit for direct sequence spread spectrum receivers. The influence of the
search/verification/lock (SVL) strategy, detector threshold and dwell time on
the speed of acquisition is analyzed. For a selected multi-dwell SVL strategy,
the mean, variance and distribution of the acquisition time are presented for
several values of the detector threshold. A system design example is presented
which demonstrates the high sensitivity to detector threshold. Two dual
multi-dwell circuits that reduce the acquisition time are presented. The first
approach searches two mutually exclusive areas, while the other searches the
full region in opposite directions. It is shown that there is little difference
in performance between these dual multi-dwell circuits.
Dans cet article, on analyse les facteurs qui affectent la performance
de synchronisation grossière d¹un circuit multi-phases pour les récepteurs à étalement
spectral à séquence directe. L¹influence de la stratégie
cherche/vérifie/verrouille (CVV), du seuil du détecteur et du temps de mise en
phase sur la vitesse d¹acquisition est également analysée. Dans le cas d¹une
stratégie multi-phases donnée, la moyenne, la variance et la distribution du
temps d¹acquisition sont présentées pour plusieurs valeurs du seuil de
détection. On présente un exemple de conception d¹un système qui illustre la
grande sensibilité au seuil de détection. Deux circuits multi-phase duals
réduisant le temps d¹acquisition sont introduits. La première approche
privilégie deux secteurs mutuellement exclusifs tandis que l¹autre recherche un
secteur entier dans des directions opposées. On montre qu¹il y a une différence
minime en terme de performance entre ces deux circuits multi-phases.
1991 – Volume 16 – No 2
Innovation through information technology: shaping
the future at Canada Wire
L¹innovation à l¹aide de la
technologie de l¹information: le futur prend forme chez Canada Wire
Cathren E. Hanson, Canada Wire & Cable Ltd.. 250 Ferrand Drive. Don Mills, Ontario M3C 3J4
Pages: 44-46
Modified series and parallel adaptors that lead to
reduced sensitivity in wave digital filters
Adapteurs séries et
paralleles conduisant à une sensibilité réduite pour les filtres digitaux
C. Eswaran and A. Antoniou, Department of Electrical and Computer Engineering,
University of Victoria, P.O. Box 3035, Victoria, B.C. V8W 3P6 and Y .V. Ramana Rao, Department of Electrical
Engineering, Indian Institute of Technology, Madras — 600 036, India.
Pages: 47-52
By replacing multipliers in
conventional series and parallel adaptors by digital subnetworks comprising
multipliers whose constants are as far as possible machine representable,
modified series and parallel adaptors are obtained whose operation is less
dependent on multiplier constants that are not machine representable.
Conventional and modified adaptors are then used to design several digital
filters and the effects of coefficient quantization are investigated. The
results obtained show that wave digital filters implemented with the modified
adaptors are significantly less sensitive than filters implemented with
conventional adaptors.
En remplaçant les multiplieurs dans les adapteurs série et parallèle
conventionnels par des sous-réseaux numériques comportant des multiplieurs dont
les constantes peuvent être représentées sur ordinateur, on obtient des
adapteurs série et parallèle modifiés dont l¹opération est moins dépendante des
constantes des multiplieurs auxquelles on n¹a pas accès avec l¹ordinateur. Les
adapteurs conventionnel et modifié sont utilisés pour la conception de
plusieurs filtres numériques et les effets de quantification sont analysés. On
montre que les filtres numériques réalisés avec les adapteurs modifiés sont
significativement moins sensibles que les filtres réalisés avec les adapteurs
conventionnels.
Coding and optimum baseband combining for wide-band
TDMA indoor wireless channels
Codage et combinaison
optimale en bande de base pour liaisons AMRT à bande large d¹un système de
communication portatif
Charles L. Despins, David D.
Falconer and Samy A. Mahmoud, Department of
Systems and Computer Engineering, Carleton University, Colonel By Drive,
Ottawa, Ontario, Canada K1S 5B6
Pages: 53-62
Optimum baseband combining
with coherent BPSK/QPSK is an attractive technique for wide-band TDMA portable
communication radio links in view of its ability not only to combat dispersive
fading but also to cancel cochannel interference. This paper investigates the
performance of such a scheme for data rates ranging from 1 to 20 Mbits/s. It is
shown that convolutional coding with soft-decision Viterbi decoding can be a
viable alternative to increasing the space diversity order even in the absence
of interleaving if the effective diversity order is sufficiently large. A
number of performance curves for various combinations of transceiver and
channel parameters are presented.
La combinaison optimale en bande de base conjuguée à la modulation
cohérente par déplacement de phase à deux ou quatre états (MDP-2 ou MDP-4) semble très
intéressante pour les liaisons radio AMRT à bande large d¹un système de
communication portatif, grâce non seulement à sa résistance aux évanouissements
sélectifs mais aussi à sa capacité de supprimer le brouillage cocanal. Cet
article présente une étude comparative des performances d¹une telle technique
pour des débits de 1 à 20 Mbits/s. On montre que le décodage pondéré par
l¹algorithme de Viterbi d¹un code convolutif constitue une alternative valable
à l¹adjonction d¹une branche supplémentaire de diversité d¹espace et ce, même
sans entrelacement à condition que le niveau effectif de diversité soit
suffisamment élevé. Plusieurs résultats sont donnés pour différentes
combinaisons de paramètres du canal et de l¹émetteur-récepteur.
High-angular tolerance receiver for atmospheric optical links
Récepteur à haute tolérance
angulaire pour les liaisons optiques dans l¹atmosphère
Mohsen Kavehrad and Gang Yun, Department of Electrical Engineering,
University of Ottawa, 770 King Edward Ave., Ottawa, Ontario KIN 6N5.
Pages: 63-67
An application of optical
tapers to receivers for atmospheric optical links is presented in this paper.
The work is concerned with a simple optical receiver which has a high tolerance
to angular misalignments, while supporting a high bit rate by using a
photodiode with a small active area. Both the theoretical and the experimental
parts of the work are described.
Cet article discute l¹application de pondérations optiques à des
récepteurs en vue de leur utilisation pour les liaisons optiques dans
l¹atmosphère. Pour obtenir ce résultat, on utilise un simple récepteur optique
ayant une tolérance angulaire élevée au mauvais alignement et qui, tout en
permettant un taux de transmission élevé, n¹utilise qu¹une partie restreinte de
la zone active d¹une photodiode. Les aspects analytiques et expérimentaux du
travail sont discutés dans l¹article.
A microprocessor-based duplex fault-tolerant
controller for industrial process control
Contrôleur duplex tolérant
aux erreurs basé sur un microprocesseur pour la commande de processus
industriel
Li Zhaohui, Ye Luqing and Wei Shouping, Dept. of Electrical Engineering,
Huazhong Univ. of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, People¹s
Republic of China and OP. Malik, G.S.
Hope and G.C. Hancock, Dept. of
Electrical Engineering, Univ. of Calgary, Calgary, Alberta. Canada T2N 1N4.
Pages: 68-73
Reliability is one of the
fundamental considerations in the design of industrial control equipment. The
microprocessor-based hybrid duplex fault-tolerant system (HDS) proposed in this
paper has high reliability to meet this demand although its hardware structure
is simple. The hardware configuration of HDS and the fault tolerance of this
system are described. The switching control strategies in HDS are studied in
detail. Disputes between two subsystems are avoided due to the highly modular
structure and the efficient fault detection. Reliability estimation methods for
this system are also developed. The implementation of fault tolerance in HDS is
software intensive. This system is specially designed for industrial process control.
La fiabilité est une considération fondamentale dans la conception
d¹équipement de commande d¹équipement industriel. Le système Duplex Hybride
(SDH) axé sur un microprocesseur proposé dans cet article possède la fiabilité
requise pour rencontrer les exigences sur la tolérance aux erreurs tout en
ayant une réalisation physique simple. La configuration physique du SDH et sa
tolérance aux erreurs sont analysées en détails dans l¹article. Grâce à une
structure modulaire élaborée et à un système efficace de détection de fautes,
les incompatibilités entre les deux sous-systèmes sont évitées. La réalisation
d¹un HDS tolérant aux erreurs nécessite un logiciel élaboré. Le système est
conçu spécifiquement pour la commande industrielle de processus.
A method for low flow analysis on unsymmetrical radial
distribution systems
Une méthode pour la
répartition de l¹analyse de la charge sur les réseaux radiaux de distribution
asymétriques
R.V. Stubbings, The City of Calgary Electric
System, Calgary, Alberta T2P 2M5, and
G .J. Berg, The University of Calgary, Calgary, AIberta T2N 1N4.
Pages: 74 - 80
A method for the analysis of
unsymmetrical radial distribution feeders containing unbalanced loads is proposed
in this paper. A description of the method and a single-phase example are
given. The method¹s results are compared with theoretical results for a
uniformly loaded three-phase line and a load flow calculation on a three-phase
unbalanced feeder is performed. The convergence properties of the method are
discussed.
Cet article propose une analyse des réseaux radiaux de distribution
asymétriques ayant des débalancées. On y décrit la méthode utilisée et on y
présente un exemple dans le cas uniphasé. Les résultats obtenus avec cette
méthode sont comparés avec les résultats analytiques pour le cas d¹une ligne
triphasée chargée uniformément et on y fait le calcul de la répartition de la
charge dans le cas d¹une alimentation triphasée déséquilibrée. La convergence
de la méthode fait également l¹objet d¹une discussion.
1991 – Volume 16 – No 3
Sécurité du lien de
télécommande des satellites Anik E
Anik E command link
security
Capitaine Michel J.J. Drapeau,
Quartier Général de la Défense nationale, Ottawa (Ontario)
Pages : 84-86
Au Canada, les satellites sont devenus des éléments vitaux pour assurer
des liaisons constantes entre les communautés des régions éloignées et les
grands centres urbains. Les conséquences de la perte de l¹un de ceux-ci,
quoique difficilement quantifiables, seraient probablement catastrophiques. Il
importe donc de les protéger adéquatement contre toute organisation pouvant
leur être hostile. Cet article couvre les mesures qui ont été intégrées au
système de télémesure, localisation et télécommande de Télésat Canada afin que
le lien de télécommande des satellites Anik E soit encodé et transmis à l¹aide
d¹un faisceau étroit dirigé sur un nombre limité de stations terriennes de
contrôle.
Canada is becoming increasingly
dependent on satellites for communications links between remote communities and
major cities. The loss of one of them is hard to evaluate, but would certainly
be catastrophic. Consequently, they have become vital points requiring
appropriate protection from hostile organizations. This paper covers the
different measures that were integrated into the Anik E telemetry, tracking and
command system in order to encrypt the commands and to place the command link
in a narrow spot beam focused on the legitimate ground stations.
Horizontal demand prefetching: a novel approach to eliminating
the jump problem
La prérecherche selon la
demande horizontale: un approche nouvelle visant l¹élimination du problème des
sauts
Daniel C. McCrackin and Barna Szabados, Department of Electrical and
Computer Engineering, McMaster University, Hamilton, Ontario L8S 4L7.
Pages : 87-92
The principle of a novel
prefetching strategy, horizontal demand prefetching, is presented. This
mechanism allows deep prefetching without jump-related misses by prefetching
shallowly across several independent streams in a horizontal fashion.
Multistream processors using this technique can achieve very high memory
utilization. The mechanism supports very efficient multitasking and hardware
process synchronization. The structure and performance of a prototype
minicomputer using this mechanism are presented.
Le principe d¹une stratégie nouvelle de prérecherche, la prérecherche
selon la demande horizontale, est présenté. Cette technique permet une
prérecherche poussée tout en évitant les erreurs dues aux sauts lorsque la
prérecherche est effectuée horizontalement de façon superficielle parmi
plusieurs voies indépendantes. Les processeurs multivoies utilisant cette
technique peuvent atteindre un très haut degré d¹utilisation de la mémoire.
Cette stratégie supporte un environnement multi-tâches et la synchronisation
des unités périphériques. La structure et la performance d¹un miniordinateur
conçu sur ce principe sont présentées dans l¹article.
Architecture hautement
concurrente de l¹algorithme des moindres carrés moyens*
Highly parallel architecture for the least mean squares (LMS)
algorithm*
Marcel Lapointe, Huu Tuê Huynh
et Paul Fortier, Département de génie électrique, Faculté des sciences
et de génie, Université LavaI, Québec G1K 7P4.
Pages : 93-104
Les auteurs proposent dans cet article une réalisation numérique rapide
de l¹algorithme des moindres carrés moyens (MCM). La très haute concurrence qui
la caractérise autorise une période d¹échantillonnage de O(log N), où N est le nombre de
coefficients. L¹encombrement des circuits lié normalement à une haute
concurrence, est minimisé par l¹usage de multiplieurs séries-parallèles. Une
particularité des multiplieurs utilisés ici réside dans la circulation des
variables séries qui se fait en commençant par le chiffre de poids fort. Cette
structure est rendue possible avec l¹aide des arithmétiques redondantes.
In this paper, a fast digital
implementation for the least mean squares (LMS) algorithm is proposed. The high
concurrency of its structure allows for high processing speed with a sampling
period of O(log N), where N is the number of filter taps. Chip area is minimized
by the use of serial-parallel multipliers. In these multipliers, which use
redundant arithmetic, the serial variables are transferred digit by digit, the
most significant first.
An adaptive minimum redundancy array for digital
communications
Un réseau adaptatif à
redondance minimale pour les communications numériques
M.B. Jorgenson, Michel Fattouche and S.T. Nichols, Department of Electrical Engineering,
University of Calgary, Calgary, Alberta T2N 1N4.
Pages : 105-111
The performance of a minimum
redundancy array (MRA) used in conjunction with an adaptive combiner for
receiving digital communications signals under co-channel interference and
multipath conditions is compared with a similar system based on a uniform array.
Simulation and analysis of four-element array-based systems indicate that for
interference in close angular proximity to the desired signal, or for multiple
paths which show small angular separation, the MRA-based system is superior.
Using numerical integration techniques, it is shown that the overall bit error
probability is smaller using the MRA-based system than with the
uniform-array-based system.
La performance d¹un réseau à redondance minimale (RRM), utilisé avec un
coupleur adaptatif, pour la réception de communications numériques en présence
d¹interférence intercanal et d¹affaiblissement multivoies sélectif est comparée
avec un système similaire basé sur un réseau uniforme. La simulation et
l¹analyse d¹un système utilisant un réseau de quatre éléments montre que dans
le cas où l¹interférence est très près du signal désiré ou que les trajets
multiples montrent une faible séparation angulaire, le système axé sur un RRM
s¹avère supérieur. À l¹aide de méthodes d¹intégration numérique, on montre que
la probabilité globale d¹erreurs sur un bit est plus faible pour le système
basé sur le RRM que pour celui utilisant le réseau uniforme.
New low-sensitivity and low-noise GIC digital
filter structures
Filtres numériques de type
CIG à faible bruit et à sensibilité améliorée
By Y.V. Ramana Rao, K. Manivannan, and C. Eswaran, Department of Electrical Engineering, Indian
Institute of Technology, Madras 600 036, India.
Pages : 112-117
New digital filter structures
based on the concept of generalized-immittance convertors (GICs) are proposed.
These structures are shown to possess better sensitivity and noise properties
than the already known GIC structures. A comparison study is carried out using
different types of sensitivity and noise measures. Further, it is shown that
the limit cycles under zero-input and forced response conditions can be
eliminated in the proposed filters. With suitable modifications, these filters
can be stabilized against constant-input limit cycles as well.
De nouveaux types de filtres numériques basés sur le concept de
convertisseurs d¹immittances généralisées (CIG) sont présentés. On montre que
ces structures possèdent une meilleure sensibilité et des propriétés d¹immunité
aux bruits supérieures aux structures CIC existantes. On y effectue une étude
comparative à l¹aide de diverses mesures de sensibilité et de bruit. On montre
également que ces filtres éliminent les cycles limites consécutifs à une entrée
nulle et les conditions dues aux réponses forcées. Avec les modifications
appropriées, ces filtres peuvent être stabilisés par rapport aux cycles limites
dus à une entrée constante.
Coding, diversity and
minimum distance
Codage, diversité et
distance minimale
Vijay K. Bhargava, Department of Electrical and
Computer Engineering, University of Victoria, P.O. Box J 700, Victoria, British
Columbia V8W 2Y2, Ian F. Blake, Department
of Electrical and Computer Engineering, University of Waterloo, Waterloo,
Ontario N2L 3G1, and Lloyd Mason, Communications
Research Centre, Department of Communications, P.O. Box 11490, Station H, Ottawa,
Ontario K2H 8S2.
Pages : 118-124
Low rate codes are sometimes
used on channels that exhibit severe fading or interference. Such a low rate
code may be obtained by designing a code with that rate and maximum minimum
distance, or by using a higher rate code and diversity. The latter approach is
usually suboptimal from a minimum distance point of view, but may have
implementation advantages. This paper considers this trade-off between coding
and diversity, in terms of minimum distance, for both block and convolutional
codes. It is concluded that for many applications of convolutional codes, there
is little performance loss in achieving the low rate code with diversity and
coding. The same does not seem to hold true for block codes. This situation is
quantified further in the paper.
Les codes à faible débit sont utilisés de temps à autre sur les canaux
qui montrent un évanouissement sélectif sévère ou de l¹interférence. Ce type de
code est obtenu en concevant celui-ci avec le débit requis et une distance
minimale optimale ou en utilisant un code à débit plus élevé et en y
introduisant la diversité. Cette dernière approche est habituellement
sous-optimale du point de vue de la distance minimale mais peut présenter des
avantages du point de vue de la réalisation. Cet article traite du compromis entre
le codage et la diversité, en termes de la distance minimale, dans les cas des
codes en blocs et convolutionnels. Pour plusieurs applications des codes
convolutionnels, on y conclut que la réalisation de codes à faible débit avec
diversité et codage entraîne une perte de performance minime. Ceci ne semble
pas être cependant le cas pour les codes en blocs. Cet aspect est analysé quantitativement dans
l¹article.
1991 – Volume 16 – No 4
Modelling and analysis of a two-degree-of-freedom
robot with a flexible forearm
Modélisation et analyse
d¹un robot à deux degrés de liberté avec un avant-bras flexible
By J.-C. Piedboeuf, Department
of Mechanical Engineering, Royal Military College of Canada, Kingston, Ontario
K7K 5L0, and R. Hurteau, Département de génie électrique, École Polytechnique de
Montréal, C. P. 6079, succ. A,
Montréal, Québec H3C 3A7.
Pages: 127-134
This paper presents a
nonlinear model for a two-degree-of-freedom robot with a flexible forearm in
both the continous and discrete forms. One axial and two transverse
displacements are considered and the second-order terms related to the flexible
motion are included. The model also contains external viscous damping on the
joints and internal fractional derivative damping in the arm. Based on simulations,
a criterion threshold on the angular velocity is proposed to determine whether
the nonlinear effect must be included in the study of a particular flexible
robot.
Cet article présente les modèles non-linéaires continu et discret d¹un
robot à deux degrés de liberté possédant une membrure flexible. Nous tenons
compte de deux déplacements transversaux et d¹un déplacement axial ainsi que
des termes de deuxième ordre reliés au mouvement flexible. Le modèle inclut
également un amortissement externe visqueux sur les articulations et un
amortissement interne de type dérivée fractionnaire dans la membrure. A partir
des résultats de simulation, un seuil sur la vitesse angulaire est proposé afin
d¹établir la nécessité de tenir compte des phénomènes non-linéaires lors de
l¹étude d¹un robot flexible.
An adaptive algorithm for the linear associative
memory problem and a parallel implementation
Algorithme adaptatif conçu
pour la mémoire associative linéaire et à sa réalisation parallèle
Sanzheng Qiao, Communications Research Laboratory,
McMaster University, Hamilton, Ontario L8S 4K1
Pages: 135-139
This paper presents a new
adaptive algorithm for computing the storage matrix in the linear associative
memory problem. Its numerical properties are analyzed, and a parallel
implementation of this algorithm on a ring-structured multiprocessor computer
is proposed.
Cet article présente un nouvel algorithme adaptatif dédié au problème du
calcul de la matrice de stockage rencontré avec la mémoire associative
linéaire. Ses propriétés numériques sont analysées et une réalisation parallèle
de cet algorithme est proposée sur un ordinateur multiprocesseur en anneau.
Gain stabilization of semiconductor optical
amplifiers
Stabilisation du gain des
amplificateurs optiques à semiconducteurs
R.A. Morris, P.A. Goud and C.G. Englefield, Alberta Telecommunications
Research Centre (ATRC),
Suite 200, 4245-97 Street,
Edmonton, Alberta TOE 5Y7.
Pages: 140-142
Gain stabilization has been
achieved for semiconductor optical amplifiers through the use of a feedback
control system which dynamically adjusts the amplifier drive current. Measured
results show that amplifier gain variations created by changes in input signal
polarization, wavelength and amplifier chip temperature have been reduced to
0.1 dB.
Une stabilisation du gain des amplificateurs optiques à semiconducteurs
est obtenue en utilisant un système à contre-réaction qui ajuste dynamiquement
le courant de commande de l¹amplificateur. Les mesures montrent qu¹une
réduction jusqu¹à 0.1 dB des variations de gain de l¹amplificateur générées par
des variations de polarisation, de longueur d¹onde du signal d¹entrée et de
température des composants peut être réalisée.
Radiated fields from circuit components inside rectangular
enclosures with apertures
Champs rayonnés par des
composants de circuits dans des boîtiers rectangulaires munis d¹ouvertures
F.R. Cooray, Department of Electrical Engineering,
University of Ottawa, Ottawa, Ontario KIN 6N5, R. Crawhall, Bell Northern Research, Ottawa,
Ontario K1Y 4H7 and G.I. Costache, Department
of Electrical Engineering, University of Ottawa, Ottawa, Ontario K1N 6N5.
Pages: 143-147
The problems of predicting
the radiated field coupling between circuit components inside nonideal shielded
enclosures and the electromagnetic emissions radiated outside from circuit
components inside such enclosures, are considered. The problems are formulated
by representing the circuit components involved by one or more equivalent small
antennas located inside the enclosure. The fields radiated by these unwanted
antennas are coupled to the exterior via an aperture. The analytical model
developed in this paper for predictions is based on dyadic Green¹s functions.
On s¹intéresse aux problèmes associés à la prédiction du couplage du
champ rayonné, entre les éléments de circuits contenus dans des boîtiers dont
l¹isolation n¹est pas idéale et les émissions électromagnétiques rayonnées par
ces mêmes éléments dans les boîtiers. Le problème est formulé en remplaçant
chaque élément du circuit par une ou plusieurs petites antennes équivalentes,
situées dans le boîtier. Le champ rayonné par ces antennes indésirables est
couplé avec l¹extérieur à travers les ouvertures. Le modèle analytique de
prédiction décrit ici s¹appuie sur les fonctions diatiques de Green.
Defect modelling and testability analysis of BICMOS circuits
Modélisation des
défaillances et analyse de la testabilité de circuits BiCMOS
B.E. Stewart, D. Al-Khalili, and C. Rozon, Department of Electrical and Computer
Engineering, Royal Military College of Canada, Kingston, Ontario K7K 5L0.
Pages: 148-153
BiCMOS is a recent integrated
circuit technology that is rapidly becoming a mainstream technology supporting
high-speed applications. Highly complex circuits are now realizable with such a
technology, which merges bipolar and MOS devices on a single substrate. Their
fabrication process involves a mix of bipolar and MOS devices. These circuits
must be tested to ensure that they have been processed correctly. This paper
addresses the testability of BiCMOS circuits compared to equivalent CMOS
circuits. Defects are modelled and their impacts on the behaviour of the
circuits are analyzed by simulation. Faults are classified as logical faults or
performance degradation faults. It is determined that BiCMOS gates are more
difficult to test than the corresponding CMOS gates. Adequate fault models must
therefore be constructed to improve the testability of BiCMOS circuits.
Cet article traite de la testabilité des circuits BiCMOS, une méthode de
fabrication qui est en voie de devenir rapidement une technologie de choix pour
les applications à haute vitesse. La conception de ces circuits intégrés est
très complexe et leur fabrication implique un mélange de composantes bipolaires
et unipolaires. Ces circuits doivent être vérifiés afin de s¹assurer qu¹ils ont
été fabriqués correctement. Cet article présente une étude permettant la
comparaison entre la testabilité des circuits BiCMOS et celle de circuits CMOS
équivalents. Les défauts sont modélisés et leurs effets sur le comportement des
circuits sont analysés par simulation. Les défaillances sont classées comme
logiques ou entraînant une perte de performance. On montre que les circuits
BiCMOS sont plus difficiles à tester que les circuits CMOS correspondants. Des
modèles de défaillances plus adéquats doivent donc être établis afin
d¹augmenter la testabilité des circuits BiCMOS.
A simple method for determining electrical
resistivity and relative magnetic permeability of steel tubulars
Méthode simple d¹estimation
de la résistivité électrique et de la perméabilité magnétique relative de tubes
en acier
F.S. Chute and F. E. Vermeulen, Department of Electrical Engineering, University of
Alberta, Edmonton, Alberta TOG 2G7.
Pages: 154-156
A simple measurement
technique is described whereby the electrical resistivity and magnetic
permeability of steel tubulars may be determined. The technique requires a low-
and a high-frequency measurement of the inductance of a toroidal coil wound
around a core consisting of a section of the tubular.
Une technique de mesure simple pour l¹estimation de la résistivité
électrique et la perméabilité magnétique relative de tubes en acier est
décrite. Cette technique requiert des mesures à basse et à haute fréquence de
l¹inductance d¹une bobine toroïdale enroulée autour d¹un noyau formé d¹une
section tubulaire.