11 / 320
9
Как правило, средства первичной обработки предназначены
для работы с исходными данными, наблюдаемыми в общем случае на фоне
случайных шумов и помех различной физической природы и
представленными в виде дискретных цифровых отсчетов. На этом этапе
обработки ставится цель по обнаружению и селекции полезного сигнала,
его пеленгования и оценки характеристик. Основными методами
предварительной обработки сигналов являются процедуры быстрых
дискретных ортогональных преобразований, реализуемых в различных
функциональных базисах, процедуры линейной алгебры, линейной и
нелинейной фильтрации [
Сергиенко, 2003
]. Полученная в результате
предварительной обработки полезная информация поступает в систему
вторичной
обработки
для
классификации,
архивирования
и
структурного анализа.
В общем случае на входе системы цифровой обработки данных
наблюдается смесь
V(t)
полезного сигнала
x(t)
, некоторого шума
n(t)
и
различных помех разной природы
p(t)
:
V(t) = x(t) + n(t) + p(t)
(1.1)
где
n(t)
является искажающей характеристикой приемного устройства,
p(t)
– некоторое искажающее воздействие физической среды, в которой
распространяется сигнал (например, затухание). Главной задачей
предварительной обработки сигнала является подавление
n(t)
и
p(t)
,
т.е. шума и помехи. Такая задача может быть решена только на основе
использования избыточности представления исходного сигнала, а также
имеющихся сведений о свойствах полезного сигнала, шума и помехи
для увеличения вероятности правильного приема. Вследствие того, что
на вход приемного устройства системы поступает сумма полезного
сигнала и помехи, вероятность правильного приема будет определяться
отношением полезного сигнала к помехе. Для повышения вероятности
правильного приема сигнала должна быть произведена предварительная
обработка принятого сигнала, обеспечивающая увеличение отношения
сигнал/шум. Таким образом, средства первичной обработки при приеме
данных должны содержать два основных элемента (рисунок 1.1):
фильтр Ф, обеспечивающий улучшение отношения сигнал/шум, и
вычислительное устройство ВУ, выполняющее функции обнаружения,
различения и восстановления сигналов.