Метод моментов время-частотного распределения Вигнера в распознавании близких сигналов

• Автор: Ткаченко, Андрей Георгиевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 91 с. : ил.

Содержание

Введение
1. Принципы распознавания образов и методы их оптической
реализации
1.1. Основные задачи, возникающие при распознавании образов
1.2. Гибридные оптико-цифровые системы автоматического
распознавания образов (сигналов).
2. Теоретическое рассмотрение метода моментов время
частотного распределения Вигнера для распознавания
близких сигналов.
2.1. Анализ информативной способности моментов время
частотного распределения Вигнера в отсутствии шумов
2.2. Анализ информативной способности моментов время-
частотного распределения Вигнера для конкретного вида сигналов
2.2.1. Одиночный радиоимпульс
2.2.2. Двойной радиоимпульс
2.3. Анализ информативной способности моментов время-
частотного распределения Вигнера с учетом аддитивного
шума.
2.3.1. Анализ информативной способности моментов время-частотного распределения Вигнера с учетом аддитивного входного шума для конкретного вида сигналов
2.3.2. Выбор рабочего словаря признаков
3. Экспериментальное исследование возможностей
распознавания близких сигналов по методу моментов
3.1. Методика эксперимента
3.2. Результаты экспериментального исследования
4. Некоторые практические аспекты реализации метода моментов
время-частотного распределения Вигнера
4.1. Повышение пространственной разрешающей способности ПЗС преобразователей в системах
оптико-цифровой обработки информации
4.2. Акустооптоэлектронная система для получения модифицированного распределения Вигнера
Заключение
Литература

Введение.
Диссертационная работа посвящена разработке метода моментов время-частотного распределения Вигнера в применении к распознаванию близких радиосигналов и некоторым вопросам практической реализации этого метода. Под близкими сигналами мы будем понимать однотипные сигналы с малыми отличиями в параметрах, в том числе, которые могут рассматриваться как различные реализации одного опорного сигнала, т.е. сигналы с максимумом кросскорреляционной функции близким к максимуму автокорреляционной функции.
Проблемы распознавания сигналов представляют большой интерес. Развитие методов голографии в оптической обработке позволяют решить ряд задач автоматического распознавания сигналов. Вместе с тем сами образы (сигналы) становятся все более сложными и информативными, требуя новых подходов в их распознавании.
Хорошо известные оптические методы согласованной фильтрации, лежащие в основе голографического распознавание образов по максимуму кросс-корреляционной функции мало пригодны для близких сигналов, т.к. требуют большого количества фильтров и высокой точности их изготовления. Широкое распространение в последнее время нестационарных сигналов со сложной внутренней структурой с одной стороны и, стремление сохранить преимущества быстрого
корреляционного анализа с другой, требует усовершенствования методов оптической обработки в задачах распознавания сигналов. Следует отметить, что устройства, использующие принципы оптической
обработки и нашедшие практические применения, до сих пор являются сравнительно редкими. Причин здесь несколько. Это и успехи электронно-вычислительной техники, создающей жесткую конкуренцию оптической, и бедность элементной базы, и неготовность
промышленности к освоению новых технологий для создания оптических вычислительных средств. Серьезным недостатком является негибкость оптических вычислительных систем, точнее их специализированность. Поэтому сегодня много усилий направлено на создание универсальных базовых оптических структур, которые допускают программирование с целью превращения их в оптико-электронные сигнальные процессоры.
Однако в целом ряде случаев вследствие простоты реализации оптическими методами преобразования Фурье этот традиционный подход остается актуальным. При этом одним из перспективных методов является использование информативности время частотных распределений (ВЧР).
Поскольку ВЧР, будучи двумерными, содержат более полную информацию о сигнале, чем спектр мощности или корреляционная функция, с которыми обычно имеют дело в оптической обработке информации, то представляется перспективным использовать ВЧР и, в частности, ВЧР Вигнера, для распознавания близких сигналов.
Таким образом, основными задачами настоящей работы являются:
1. Теоретическая разработка метода моментов ВЧР Вигнера в применении к распознаванию близких сигналов, включая анализ метода моментов для конкретного вида сигналов.
2. Экспериментальная проверка возможности распознавания близких сигналов по методу моментов на примере конкретного вида сигналов.
3. Разработка некоторых практических аспектов реализации метода моментов ВЧР Вигнера, направленных на повышение его эффективности.
Указанные задачи определяют структуру диссертационной работы, которая состоит из введения, 4 глав и заключения.
В первой главе, носящей в основном обзорный характер, рассмотрены принципы распознавания образов и методы их оптической реализации. Отмечаются основные задачи, возникающие при разработке