Аннотация. Конспект теоретической части дисциплины «Обнаружение и распознавание сигналов»

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 17:55, 15 декабря 2016.
Материалы теоретической части дисциплины «Обнаружение и распознавание сигналов» располагаются в порядке, в основном, соответствеющем последовательности чтения лекций в течение двух семестров 4 курса для студентов кафедры «Информацонная безопасность» МГТУ им. Н.Э.Баумана. Названия разделов и подразделов содержат гиперссылки на материалы Приложений, в которых раскрывается математический аппарат, применяемый в дисциплине. Например:
Представление сигналов с ограниченной полосой частот в виде ряда Котельникова. Теорема отсчетов в частотной области. Приложения, отмеченные гиперссылкой (П3.2, П4.1.1, П4.1.2, П5) позволяют ознакомиться с разделами математики:
  • П3.2. Комплексный интеграл Фурье
  • П4.1. Свёртка
  • П4.1.1. Преобразование Фурье от свёртки
  • П4.1.2. Преобразование Фурье от произведения двух функций
  • П5. ДЕЛЬТА-ФУНКЦИЯ КАК модельное ОПИСАНИЕ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА,
которые используются при доказательстве теоремы. Эти разделы рассматриваются в лекциях в начале первого семестра.
Введение содержит постановку задач изучения дисциплины. Показано, что целью изучения дисциплины является освоение методов проектирования средств защиты комплексов и систем, преобразующих и передающих сигналы разной физической природы. В дисциплине рассматриваются все теоретически возможные физические угрозы информационной безопасности рассмотренных комплексов и систем на основе изучения фундаментальных основ формирования и преобразования электромагнитного и акустического излучения в различных технических объектах, как существующих, так и принципиально возможных. Перечисленные системы рассматриваются, как компоненты канала передачи сообщений, определение и состав которого рассмотрены в последующих разделах параллельно с анализом физических носителем сообщений – сигналов.

Классификация и обобщенное модельное представление систем преобразования и передачи сигналов

В подразделе 1.1 Основные положения об информации, сигналах, сообщениях с учетом специфики дисциплины. читатель знакомится с определениями и принятой терминологии.
В подразделе 1.2 Классификация и модельное представление сигналов. (П1, П5, П3.5) показано, что основой проектирования средств защиты является моделирование сигналов с учетом особенностей их физических носителей в объектах защиты. Для этого даны 1.2.1 Определения и описание сигналов , которые классифицированы, как:


Далее рассматриваются модельные представления сигналов с учетом специфики их преобразования в различных системах. В разделе 1.2.6 Пространственный сигнал, преобразуемый в радиоэлектронных и оптико-электронных КПС применен термин «Канал передачи сообщений», который впервые употреблен и частично раскрыт в разделе Введение и будет окончательно раскрыт при знакомстве с подразделом 1.4 Структура обобщенного канала передачи сообщений (КПС). Положения, изложенные в этом подразделе, становятся убедительными и обоснованными после предварительного изучания предшествующих разделов. Изучение этих материалов подраздела желательно вести с учетом материалов 1.2.7 Модели цифровых изображений, принятые в вычислительной технике , опираясь на 1.3 Основные положения теории систем. (П2, П3, П5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2) , с учетом положений подраздела 1.3.1 Сведения о процессе преобразования сигналов. Полезно изучить 1.3.2 Определение рассматриваемых систем преобразования сигналов , и затем последовательно провести 1.3.3 Анализ нелинейных нестационарных систем во временной области с учетом подраздела 1.3.4 Спектральные методы анализа нелинейных систем при детерминированных воздействиях. Тогда 1.4 Структура обобщенного канала передачи сообщений (КПС) , а также 1.4.1 Структуры оптико-электронных, радиоэлектронных и акустоэлектронных подсистем КПС становится окончательно раскрытыми, что позволяет рассмотреть 1.4.2 Обобщенные математические модели ОЭС, РЭС и АЭС и их отдельных элементов. как объектов защиты, с единых методических и математических позиций. Так, 1.4.2.1 Обобщенная математическая модель ОЭС содержащая компоненту 1.4.2.1.1 Обобщенная математическая модель оптико-электронного тракта (ОЭТ) , которая не зависит от функционального назначения ОЭС, рассматривается, как «черный ящик». Аналогично, т.е. как «черный ящик» рассматривается 1.4.2.2 Обобщенная математическая модель РЭС. и 1.4.2.3 Обобщенная математическая модель АЭС. Рассмотренные модели, как показывает их анализ, содержат 1.4.3 Аналоговые, цифровые и гибридные подсистемы КПС. , которые рассматриваются далее в подразделе 1.4.3.1 Анализ обобщенной модели КПС .
С позиций положений ранее рассмотренных положений теории систем и с учетом модели «черный ящик рассматриваются 1.4.3.2 Математические модели линейных одномерных звеньев тракта КПС , обладающие высокой степенью обобщения, так как они не зависят существенно от типа физического носителя преобразуемого сигнала. В любой системе, входящей в состав того или иного КПС, как показано ранее обязательно присутствует аналоговая компонента. С другой стороны, современные электронные тракты различных технических обязательно содержат и цифровые тракты. Поэтому далее рассматривается 1.4.3.3 Математическая модель гибридного (аналогово-цифрового)временного тракта КПС, которая включает в себя 1.4.3.4 Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
1.4.3.5 Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) , а также 1.4.3.6 Экстраполятор нулевого порядка , либо 1.4.3.7 Экстраполятор первого порядка


Изучение раздела 1. Классификация и обобщенное модельное представление систем преобразования и передачи сигналов
и последовательное изучение входящих в него ранее аннотированных подразделов должно убедить читателя в необходимости провести 2. Анализ регулярных сигналов. Поскольку реализации моделей сигналов и их преобразований осуществляются на ЭВМ, а большинство одномерных трактов КПС являются цифровыми, необходимо ознакомиться с особенностями и точностью дискретного представления сигналов.Для этого целесообразно ознакомиться с разделом 2.1 Представление сигналов с ограниченной полосой частот в виде ряда Котельникова. Теорема отсчетов в частотной области. (П3.2, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5) Это важно для работы на семиеарах и для выполнения домашних заданий. Несмотря на то, что дискретная обработка пространственных сигналов в КПС, как правило не производится, 2.2 Дискретизация и квантование пространственных сигналов – это важный методический прием при адекватной реализации моделей систем с пространственным трактом на ЭВМ с предсказуемой точностью.
Как отмечалось, 2.2.1 Дискретизация одномерных временных сигналов и 2.2.2 Квантование одномерный временных сигналов – это важный методический прием как при адекватной реализации моделей систем с пространственным трактом на ЭВМ с предсказуемой точностью, так и при проектировании электронных трактов.
Таким образом, становится понятными как 2.3 Модельное представление и гармонический анализ периодических и непериодических сигналов. (П2, П3.2, П3.2, П3.3) , так и 2.3.1 Представление сигналов в оптике, радиотехнике, акустике в виде совокупности импульсов конечной длительности (П3.5) . Поскольку пределом при бесконечном сокращении прямоугольного импульса в теории принято считать дельта-функцию, то 2.3.2 Представление точечных источников в оптике, радиотехнике, акустике и бесконечно коротких временных импульсов в виде дельта-функций Дирака. (П5) . – это важный методический прием при моделировании преобразования сигналов.
На основе теоретических положений, изложенных в предыдущих разделов 2.4 Классификация подсистем КПС по назначению и характеру преобразования сигналов.(

П2.2, П3.2, П4.1, П4.1.1, П4.1.2) далее ведется рассмотрение процессов преобразования и соответствующих им моделей разнородных по физической природе носителей сигналов. Характерной обобща.щей особенностью КПС с РЭС, ОЭС и АЭС, является то, что в них преобразуются и передаются 2.4.1 Пространственно-временные и пространственные сигналы. Поэтому далее

Оптико-электронный КПС рассматривается как обобщение следующих объектов, подлежащих защите:
  • оптико-электронные локационные системы;
  • оптико-электронные средства регистрации и хранения информации;
  • оптико-электронные системы управления и навигации;
  • оптико-электронные средства связи.
2.4.1.1 Модельное представление преобразования сигналов в оптико-электронных подсистемах КПС (

П2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5) строится таким образом, чтобы на его основе оценивать последствия теоретически возможных атак принимать проектные решения при разработки средств защиты КПС в целом и его подсистем.

Радиоэлектронный КПС рассматривается как обобщение следующих систем:
  • радиолокационные системы управления и навигации;
  • радиолокационные станции;
  • радиоэлектронные средства связи.
Особенностью его модели также, как и модели оптико-электронного КПС является то, что она ориентирована на поиск проектных решений, связанных с защитой преобразуемой в КПС информации. Необходимо подчеркнуть, чтоэто модель объекта проектирования, то есть она избыточна по множеству проектных решений.
«Точки» и «области» тракта, которые могут стать объектом атак а также анализ средств и последствий атак рассматриваются далее.
В рассматриваемых моделях преобразования сигналов в РЭС отражены подмножества проектных решений:
  • 1) подмножество радиоэлектронных систем, ориентированных на передачу и прием сигналов, которые обрабатываются человеком-оператором на основе визуальной информации. Речь может идти о системах телевидения, РЛС с полуавтоматической обработкой сигналов. В этом случае блок «вторичный источник излучения» интерпретируется либо как источник помех, либо цель, идентифицируемая РЛС;
  • 2) подмножество радиоэлектронных систем, предназначенных для передачи и преобразования временных сигналов, в частном случае аудиосигналов, обрабатываемых человеком-оператором;
  • 3) подмножество радиоэлектронных систем управления и навигации, причем как самонаводящихся так и дистанционно управляющих разными техническими объектами по сигналам, обрабатываемыми человеком-оператором. 2.4.1.2 2.4.1.2 Модельное представления преобразования сигналов в радиоэлектронных подсистемах КПС((

П2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5): рассматривается как модель объекта защиты так и модель средства противодействия (атаки).

По аналогии с радиоэлектронным и оптико-электронным КПС далее рассматривается акустоэлектронный КПС как обобщение следующих систем:


  • акустические локационные системы;
  • акустоэлектронные средства связи.
Последние системы в основном ориентированы на решение специфических задач установления акустических контактов в целях несанкционированного получения информации. Эту специфику и учитывает 2.4.1.3 2.4.1.3 Модельное представления преобразования сигналов в акустоэлектронных подсистемах КПС((

П2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5)

Проведенный в предыдущих разделах анализ заставляет читателя искать общие методы и средства модельного представления разнородных по физической природе сигналов с единых методических позиций.
Для этого рассматриваются 2.4.2 Приближения при модельном представлении электромагнитного носителя сигналов которые опираются на 2.4.3 Элементы скалярной теории дифракции. Вектор Умова-Пойтинга При этом Вектор Умова-Пойтинга рассматривается, как фундаментальная харктеристика как электромагниного, так и акустического излучений.
Анализ раздела 2.4.3.1 Плоские и сферические гармонические волны.(П1, П3.2) позволяет читателю понять, что 2.4.3.2 Волновое уравнение акустики.(П1, П3.2). формально совпалает с аналогичным уравнением для электромагнитного излучения. Поэтому 2.4.4 Преобразование пространственных регулярных сигналов слоем пространства.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) , модель которого опирается на 2.4.4.1 Принцип Гюйгенса-Френеля и строится на 2.4.4.2 Модели поведения слоя пространства , которая, в свою очередь опирается на адекватные (экспериментально многократно проверенные) модели в следующих приближениях:
Решения волнового уравнения позволяют описывать и 2.4.5 Преобразование пространственных сигналов в системах с сосредоточенными параметрами.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) коими являются объективы ОЭС, многие антенны РЭС и АЭС, акустические и радиолинзы, рассматриваемые далее. На основании рассмотрения таких моделей подсистем ОЭС, как 2.4.5.1 Модель когерентной оптической системы. и 2.4.5.2 Модель некогерентной оптической системы. далее рассматриваются 2.4.5.3 Модель формирования двумерного сигнала в обобщенной фокусирующей компоненте при когерентном и некогерентном приближениях. Передаточная функция и функция рассеяния.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) без учета (путем обобщения на основе приближений скаляной теории дифракции) физической природы носителя преобразуемых и передаваемых в различных КПС сигналов. Это позволяет рассматривать 2.4.5.4 Модель формирования двумерного сигнала в РЭС с фазированными антенными решетками.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) , как модель аналогичных акустических линзовых и антенных систем и, поэтому оценивать 2.4.5.5 Влияние монохроматических аберраций на передаточные функции оптической системы, акустической и радиолинз с единых методических позиций, опирающихся на разработку средств информационной безопасности РЭС, ОЭС и АЭС.
В состав большинства КПС в том или ином виде входит устройство, осществляющее преобразование пространственного сигнала (изображения) во временной. Исключение составляют коммуникационные КПС, такие, например, как линии связи. В различных системах, отличающихся функциональным назначением эти устройства называются анализаторм изображения, сканером, кодером, модулятором. В разделе 2.4.6 Пространственно-временное преобразование регулярных пространственных сигналов кодером (сканером). Назначение кодера в ОЭС, РЭС и АЭС. Понятия пространственной, временной и пространственно-временной модуляции.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) рассматриваются варианты реализации указанного устройства с учетом специфики физических носителей преобразуемых сигналов. Модуляция пространственного сигнала – это, по существу, фильтрация, потому дале рассматривается 2.4.6.1 Математическая модель сканирующего устройства как пространственного фильтра Большинство ОЭС содержит в своем составе так называемые подвижные анализаторы изображения, которые одновременно с фильтрацией производят кодирование существенных признаков визируемых объектов. Эти особенности учитываются в разделе 2.4.6.2 Определение потока и частотных спектров излучения на выходе кодера при различных видах сканирования в ОЭС. (П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) Пространственная передаточная функция (ППФ) кодера. Размерности физических величин Наиболее перспективные РЭС разрабатываются с антеннами, выполненные в виде фазированных антенных решеток ФАР. Поэтому в теоретической части дисциплины предусмотрено 2.4.6.3 Определение сигнала, пространственно-частотного и частотно-временного спектра сигнала в РЭС с синтезированной апертурой. (П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) Для лучшего понимания этих материалов далее рассматривается 2.4.6.4 Голографическая регистрация и обработка сигналов, переносимых электромагнитным излучением.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1) Поскольку распространение электромагнитного и акустического излучений рассматривается с помощью формально аналогичных моделей, далее излагаются 2.4.6.5 Элементы теории акустической голографии которые также формально совпадают с моделями, рассмотренными в разделе 2.4.6.6 Элементы теории оптической голографии.
Важнейшими и обязательными элементами ОЭС, РЭС и АЭС являются 2.4.7 Детекторы излучения. Физические основы и принцип действия которых последовательно расматриваются в разделах 2.4.7.1 Основные характеристики приемников электромагнитного излучения. , 2.4.7.2 Определение передаточной функции (ПФ) детектора излучения. и 2.4.7.3 Временной спектр сигнала на выходе детектора излучения.
Многие антенные системы в РЭС (особенно, коммуникационного назначения), по существу, участвуют в детектировании излучения, поэтому именно здесь рассматриваются 2.4.8 Антенны в РЭС на основе изучения подразделов:
Это позволяет, в свою очередь достаточно полно изучить 2.4.8.4 Параметры антенны и 2.4.8.5 Типы антенн
Формальное рассмотрение в предыдущих разделах меотдов модельного представления сигналов и преобразующих их КПС позволяет далее изучать основные угрозы безопасности КПС на уровне теоретических ограничений. Как показано в предыдущих разделах, в дисциплине условно различются информационные и коммуникационные КПС. Поэтому далее рассматриваются фоны, помехи и спобы их постановки в различных коммуникационных КПС. Для этого проводится 2.5 Анализ уязвимости трактов преобразования пространственных сигналов, в ОЭС, РЭС и АЭС, как подсистем коммуникационных КПС , как наиболее легко уязвимых участков трактов обработки и передачи сигналов.
После того, как проведена 2.5.1 Классификация технических каналов утечки информации, обрабатываемой техническими средствами КПС , становится возможным рассмотреть 2.5.2 Пассивные внешние помехи. Средства создания и способы постановки имитирующих пассивных помех , а также 2.5.3 Активные внешние помехи. Способы постановки активных радиопомех Это позволяет более детально изучить 2.5.3.1 Средства создания маскирующих активных радиопомех , а также 2.5.3.2 Средства создания имитирующих активных радиопомех
Анализ предыдущих разделов показывает, что теоретические угрозы коммуникационным РЭС во многом аналгичны угрозам информационным РЭС. Далее последовательно рассматриваются основные компоненты угроз, реализуемые как средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ), а именно, 2.5.3.3 Радиоэлектронное подавление как составная часть РЭБ .
РЭБ рассматривается, как своеобразная «дуэль», основным оружием которой является 2.5.3.4 Снижение заметности локационных целей , а также такие «инструменты» , как 2.5.3.5 Самонаводящиеся на источники излучения средства поражения , и средства, группируемые под названием 2.5.3.6 Радиоэлектронная защита
Немалую роль в составе «естественных угроз играют 2.5.4 Активные внутренние помехи. Основные положения радиоэлектронной совместимости последовательно рассматриваются далее. Вначале изучаются 2.5.4.1 Общие сведения , что позволяет более детально рассмотреть теоретические 2.5.4.2 Факторы, определяющие образование взаимных помех РЭС и, на их основе изучить 2.5.4.3 Мероприятия по повышению ЭМС Вопросы, затронутые в предыдущих разделах, позволяют совместно рассматривать такие специфические аспекты теоретических угроз, как 2.5.4.4 Электромагнитная совместимость и РЭБ
Рассмотренные методы модельного представления КПС позволяют изучить 2.5.5 Методы и средства внедрения в ОЭС. Обзор средств оптико-электронной разведки и противодействия|Методы и средства внедрения в КПС с ОЭС. Обзор средств оптико-электронной разведки и противодействия. Обзор средств оптико-электронной разведки и противодействия
2.5.6 Методы и средства внедрения в КПС с РЭС. являются более «изощренными» и разнообразными. Поэтому последовательное изучение таких «сред уязвимости», как 2.5.6.1. Электромагнитные каналы утечки информации , 2.5.6.2. Электрические каналы утечки информации, а также 2.5.6.3. Специально создаваемые технические каналы утечки информации позволяет убедиться, что они рассматриваются с учетом пределов физической реализуемости.
Поскольку 2.5.6 Методы и средства внедрения в КПС с РЭС. по модельному представлению во многом формально совпадают с матодами внедрения в акустоэлектронные КПС, далее рассматриваются 2.5.7 Методы и средства внедрения в АЭС. Технические каналы утечки акустической (речевой) информации.:
Специфика КПС военного назначения рассматривается на основе знаний, полученных при изучении предыдущих разделов. Поэтому далее проводится 2.5.8 Анализ уязвимости КПС в системах военного назначения на физическом уровне.
При этом рассматриваяются такие специфические области, как 2.5.9 Основные средства воздушной радиотехнической разведки. с учетом методов, описанных в разделе 2.5.10 Обработка материалов воздушной радиотехнической разведки. с учетом возможностей, которые предоставляют 2.5.11 Средства воздушной радиолокационной разведки При этом учитывается 2.5.12 Качество выделения сообщений средствами радиоакустической разведки
Важнейшим фактором создания атак на КПС с РЭС является радиотехническая разведка, осуществляемая внедрением средств разведки в КПС в области слоя простраства. Для их понимания необходимо изучить 2.5.13 Основы радиотехнической разведки , которые раскрывают 2.5.13.1 Состав аппаратуры средств РТР. Эти средства позволяют проводить 2.5.13.2 Измерение и запоминание частоты сигнала средствами РТР
Поэтому становится возможной 2.5.13.3 Пеленгация РЭС средствами РТР, что, в свою очередь позволяет решать задачу обнаружения и распознавания сигналов, устанавливая 2.5.13.4 Основные признаки РЭС, как субъектов РТР и учитывая 2.5.13.5 Характеристики обнаружения сигналов средствами РТР в сложной сигнальной обстановке Возникающие при этом 2.5.13.6 Нормальные и анормальные ошибки. Условия возникновения ошибок требуют отдельного творческого рассмотрения с учетом моделей сигналов и способов их преобразования в соответствующих КПС.
Основным выводом, который делается после изучения раздела 2.5 является положение о том, что независимо от способов внедрения в слой пространства ОЭС, РЭС и АЭС, входящих в состав КПС, признаки вторжения и оценка результатов атак обнаруживаются и распознаются в электронных трактах КПС.
Для подготовки к изучению этих признаков необходимо изучить следующие разделы, материалы которых были рассмотрены в дисциплинах «Электроника и схемотехника» для схемотехничесого уровня (см. Введение).
На системотехническом уровне, использующем модели «черный ящик» последовательно (по порядку преобразования сигнала) рассмативаются:
Как было показано в предыдущих разделах, методической основой моделирования этих преобразований является:
Поскольку существующие и перспективные электронные тракты КПС являются либо дискретными, либо цифровыми, далее рассматриваются методы моделирования следующих преобразований:
В основе программных реализаций моделей трактов КПС и собственно в современных и перспективных трактах пеобразование временных сигналов осуществляется за счет методов, раскрытых в разделе 2.10 Применение быстрых спектральных алгоритмов в модельном представлении преобразования дискретных сигналов.
Поэтому в следующих подразделах раскрываются:
В раделе 2.11 Сжатие и маскирование сообщений с помощью быстрых спектральных алгоритмов и методов стеганографии
Впервые употреблен термин «стеганография». Поскольку методы стеганографии существенно отличаются от методов криптографии, подробно методы стеганографии рассматриваются в разделе 11.1 Стеганография.
При анализе способов описания фонов, шумов и организации атак в КПС становится ясным, что их модельное представление осуществляется на основе статистического описания сигнлов. Поэтому далее рассматриваются:

Случайные сигналы (Случайные поля). Математические основы модельного представления. (П6.1,П6.5,П6.8)

3.1 Случайные сигналы и их спектры (по Харкевичу)
3.2 Преобразование случайных сигналов линейными и нелинейными элементами.(П6.3, П6.4, П6.7, П4.1, П4.2, П4.3.2)
3.3 Преобразование случайного поля двумерным фильтром со сосредоточенными параметрами. (П4.1, П4.1.1, П4.3, П4.2.1, П6.3, П6.5, П6.7)
3.4 Преобразование случайного двумерного сигнала сканирующим устройством (СУ). (П4.1, П4.1.1, П4.3, П4.2.1, П6.3, П6.5, П6.7)
3.5 Преобразование случайного временного сигнала детектором (приёмником) излучения (ПИ) в КПС с РЭС, ОЭС и АЭС. (П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
3.6 Преобразование случайного сигнала электронным трактом КПС. Общие положения.
3.6.1 Корреляционный и частотный методы расчета случайного сигнала в линейном электронном тракте. (П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
3.6.2 Преобразование случайного сигнала нелинейными элементами электронного тракта (амплитудный и частотный детекторы, амплитудный ограничитель и т.д.). Размерности физических величин. (П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
Поскольку модельные представления детерминиованных (регулярных) и случайных сигналов и их преобразований в трактах КПС рассмотрены в объеме, достаточном , чтобы рассчитать 4. Отношение сигнал/помеха на выходе электронного тракта РЭС, АЭС и ОЭС. Основные положения: - виды и формы отношения. ((П2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5, П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2))
на основе изучения подразделов:
Решение задачи расчета отношения сигнал/помеха позволяет перейти к решению задачи, поставленной в разделе 5. Обнаружение сигналов. Постановка задачи обнаружения.
Изучение материалов раздела целесообразно вести путем последовательного рассмотрения подразделов:
5.1 Элементы теории приема сигналов. Априорная и апостериорная вероятности, отношение правдоподобия. Вероятностные характеристики обнаружения сигналов. Статистическая оценка измеряемых параметров сигнала.
5.1.1 Понятие подозрительного сообщения.
5.2 Правило выбора решения, критерии оценки его качества при решении задачи обнаружения.
5.3 Критерии обнаружения:
5.3.1 Критерий максимума апостериорной условной вероятности или критерий Котельникова
5.3.2 Критерий минимального среднего риска (Критерий Байеса)
5.3.3 Критерий максимума правдоподобия
5.3.4 Критерий Неймана-Пирсона
5.4 Обнаружение методом однократного отсчета.
5.5 Оптимальная фильтрация. Сигнал и шум (помеха) на выходе оптимального фильтра (П2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5, П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
5.5.1 Электронная подсистема (ЭПС) обнаружения в КПС на основе частотно-временной фильтрации (ЧВФ)
5.5.2 Оценка мгновенного значения ОСП на выходе ЧВФ
5.5.3 Синтез структурной схемы оптимального ЧВФ
5.5.4 Анализ оптимального ОСП
5.5.5 Оптимальная фильтрация в системе формирования пространственного сигнала (СФПС)
5.5.6 Трёхмерный оптимальный пространственно-временной ЧФ
5.6 Обнаружение корреляционным методом. (П2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5, П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
После того, как решена задача обнаружения, т.е. после того как становится ясным, что вероятность присутствия полезного (или искомого подозрительного сигнала), в реализациях, несмотря на все помехи и атаки на КПС, равна единице, для решения задачи распознавания необходима 6. Статистическая оценка параметров сигналов. Постановка задачи статистических оценок. , которая рассматривается, как 6.1 Задача измерения параметров сигнала при наличии помех.Функция правдоподобия. Для этого рассматриваются 6.1.1 Функция потерь и эффективность правил оценки. Средний риск. и показывается, как производится 6.2 Оценка измеряемых сигнальных параметров при аддитивных помехах с нормальным распределением.
Отдельной проблемой при анализе степени защищенности КПС является оценка влияния помех и атак на поопускную спсобность КПС.Для этого изучаются 7. Методы оценки пропускной способности системы передачи или извлечения информации На основе рассмотроения подразделов:
8. Распознавание и идентификация сигналов на физическом уровне становятся возможными после решения задачи обнаружения. Наиболее сложной является залача распознавания постранственныз сигналов («изображений»). Поэтому в последующих подразделах:
рассматриваются методы сокрытия и распознавания двумерных сигналов с частичным учетом физического носителя сигналов.
Материалы 9 раздела несколько выходят за пределы, определенные Программой дисциплины. Тем не менее, далее рассиатривается «локальная» задача, раскрытая в разделе 9. Распознавание и идентификация пространственных сигналов на логическом уровне. Постановка задачи логического распознавания образов.(П7)
Раздел 10. Распознавание и идентификация временных сигналов на логическом уровне. Постановка задачи логического распознавания сообщений
включающий в себя 10.1 Пример спектрального анализа временного сигнала
знакомит читателя с современными методами рапознавания одномерных сигналов с учетом передаваемых сообщений.
11. Кодирование/декодирование/защита передаваемых сообщений. Различные методы защиты информации.
рассматриваются, как наиболее перспективные методы защиты и распознавания сообщений на логическом уровне. Далее рассматриваются
Расширительным толкованием Программы дисциплины явлются также 12. Особенности КПС, реализованных в виде распределенных ::вычислительных систем и комплексов. , которые рассматриваются в подразделах:
НАЗВАНИЯ МОГУТ ИЗМЕНИТЬСЯ
Приложения к теоретической части дисциплины раскрывают математичесий аппарат дисциплины и примеры его применения