Категория:Обнаружение и распознавание сигналов

Принятые сокращения и условные обозначения

Введение в Обнаружение и Распознавание Сигналов

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

Раздел 1. Классификация и обобщенное модельное представление систем преобразования и передачи сигналов

1.1 Основные положения об информации, сигналах, сообщениях с учетом специфики дисциплины .
1.1.1 Информация
1.1.2 Структурная мера информации
1.1.3 Статистическая мера информации
1.1.4 Энтропия
1.1.5 Семантическая мера информации
1.1.6 Передача информации по каналу
1.2 Классификация и модельное представление сигналов . (П1, П5, П3.5)
1.2.1 Определения и описание сигналов.
1.2.2 Пространственный и временной сигналы.
1.2.3 Финитный и инфинитный сигналы.
1.2.4Аналоговый, непрерывный, дискретный, квантованный, цифровой сигналы.
1.2.5 Детерминированный (регулярный) и случайный (недетерминированный) сигналы.
1.2.6 Пространственный сигнал, преобразуемый в радиоэлектронных и оптико-электронных КПС.
1.2.7 Модели цифровых изображений, принятые в вычислительной технике
1.3 Основные положения теории систем. (П2, П3, П5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2)
1.3.1 Сведения о процессе преобразования сигналов
1.3.2 Определение рассматриваемых систем преобразования сигналов
1.3.3 Модели систем
1.3.4 Анализ нелинейных нестационарных систем во временной области
1.3.5 Спектральные методы анализа нелинейных систем при детерминированных воздействиях
1.4 Структура обобщенного канала передачи сообщений
1.4.1 КПС (Канал передачи сообщений)
1.5 Обобщенные математические модели ОЭС, РЭС и АЭС и их отдельных элементов
1.5.1 Обобщенная математическая модель ОЭС
1.5.2 Обобщенная математическая модель РЭС.
1.5.3 Обобщенная математическая модель АЭС.
1.6 Аналоговые, цифровые и гибридные подсистемы КПС .
1.6.1 Анализ обобщенной модели КПС
1.6.2 Математические модели линейных одномерных звеньев тракта КПС
1.6.3 Математическая модель гибридного (аналогово-цифрового)временного тракта КПС
1.6.4 АЦП (Аналого-цифровой преобразователь)
1.6.5 ЦАП (Цифро-аналоговый преобразователь)
1.6.6 Экстраполятор нулевого порядка
1.6.4 Экстраполятор первого порядка

Раздел 2. Анализ регулярных сигналов

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)
2.2 Дискретизация и квантование пространственных сигналов.
2.2.1 Модели нормированных сигналов .
2.2.2 Дискретизация сигнала.
2.2.3 Квантование сигналов.
2.3 Модельное представление и гармонический анализ периодических и непериодических сигналов. (П2, П3.2, П3.3, П3.4) :
2.3.1 Канонический сигнал. (П3.5)
2.3.2 Представление точечных источников в оптике, радиотехнике, акустике и бесконечно коротких временных импульсов в виде дельта-функций Дирака. (П5)
2.4 Классификация подсистем КПС по назначению и характеру преобразования сигналов.(П.2.2, П3.2, П4.1, П4.1.1, П4.1.2) :
2.4.1 Модельное представление преобразования сигналов в оптико-электронных подсистемах КПС (П.2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5)
2.4.2 Классификация РЭС и основы модельного представления преобразования сигналов в радиоэлектронных подсистемах КПС (П.2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5):
2.4.3 Классификация АЭС и основы модельного представления преобразования сигналов в акустоэлектронных подсистемах КПС (П.2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5)
2.4.4 Системы защиты электронных средств
2.4.5 Приближения при модельном представлении электромагнитного носителя сигналов.
2.4.6 Элементы скалярной теории дифракции. Вектор Умова-Пойтинга. Картинки
2.4.6.1 Плоские и сферические гармонические волны.(П1, П3.2)
2.4.6.2 Волновое уравнение акустики.(П1, П3.2).
2.4.7 Преобразование пространственных регулярных сигналов слоем пространства.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1)
2.4.7.1 Принцип Гюйгенса — Френеля
2.4.7.2 Модели поведения слоя пространства
2.4.7.3 Френелевский слой пространства
2.4.7.4 Фраунгоферовский слой пространства
2.4.7.5 Геометрооптический слой пространства
2.4.8 Преобразование пространственных сигналов в системах с сосредоточенными параметрами.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1)
2.4.8.1 Когерентная оптическая система
2.4.8.2 Некогерентная оптическая система
2.4.8.3 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)
2.4.8.4 Модель формирования двумерного сигнала в РЭС с фазированными антенными решетками.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1)
2.4.8.5 Влияние монохроматических аберраций на передаточные функции оптической системы, акустической и радиолинз.
2.4.9 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)
2.4.9.1 Математическая модель сканирующего устройства как пространственного фильтра.Картинка
2.4.9.2 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.
2.4.9.3 Определение сигнала, пространственно-частотного и частотно-временного спектра сигнала в РЭС с синтезированной апертурой. (П1, П3.2, П4.1, П4.1.1)Картинка
2.4.9.4 Голографическая регистрация и обработка сигналов, переносимых электромагнитным излучением.(П1, П3.2, П4.1, П4.1.1)
2.4.9.5 Элементы теории акустической голографии.
2.4.9.6 Элементы теории оптической голографии.
2.4.10 Детекторы излучения. Физические основы и принцип действия.
2.4.10.1 Детекторы акустического излучения.
2.4.10.2 Пьезоэлектрические генераторы.
2.4.10.3 Микрофон.
2.4.10.4 Преобразователи электродинамические.
2.4.10.5 Преобразователи электромагнитные.
2.4.10.6 Преобразователи электростатические.
2.4.10.7 Преобразователи механострикционные.
2.4.10.8 Преобразователи-излучатели электроакустические.
2.4.10.9 Детектор сверхвысокочастотного излучения.
2.4.10.10 Детектор оптического излучения.
2.4.11 Антенны в РЭС
2.4.11.1 Излучение радиоволн
2.4.11.2 Элементы теории антенн
2.4.11.3 Поле излучения антенны
2.4.11.4 Параметры антенны
2.4.11.5 Типы антенн
2.5 Анализ уязвимости трактов преобразования пространственных сигналов, в ОЭС, РЭС и АЭС, как подсистем коммуникационных КПС.
2.5.1 Классификация технических каналов утечки информации, обрабатываемой техническими средствами КПС
2.5.2 Пассивные внешние помехи. Средства создания и способы постановки имитирующих пассивных помех.
2.5.3 Активные внешние помехи. Способы постановки активных радиопомех.
2.5.3.1 Средства создания маскирующих активных радиопомех
2.5.3.2 Средства создания имитирующих активных радиопомех
2.5.3.3 Радиоэлектронное подавление как составная часть РЭБ
2.5.3.4 Снижение заметности локационных целей
2.5.3.5 Самонаводящиеся на источники излучения средства поражения
2.5.3.6 Радиоэлектронная защита
2.5.4 Активные внутренние помехи. Основные положения радиоэлектронной совместимости
2.5.4.1 Общие сведения
2.5.4.2 Факторы, определяющие образование взаимных помех РЭС
2.5.4.3 Мероприятия по повышению ЭМС
2.5.4.4 Электромагнитная совместимость и РЭБ
2.5.5 Методы и средства внедрения в КПС с ОЭС. Обзор средств оптико-электронной разведки и противодействия.
2.5.6 Методы и средства внедрения в КПС с РЭС.
2.5.6.1. Электромагнитные каналы утечки информации
2.5.6.2. Электрические каналы утечки информации
2.5.6.3. Специально создаваемые технические каналы утечки информации
2.5.7 Методы и средства внедрения в АЭС. Технические каналы утечки акустической (речевой) информации.
2.5.7.1 Классификация технических каналов утечки акустической (речевой) информации
2.5.7.2 Прямые акустические технические каналы утечки информации
2.5.7.3 Акустовибрационные и акустооптический (лазерный) технические каналы утечки информации
2.5.7.4 Акустоэлектрические и акустоэлектромагнитные (параметрические) технические каналы утечки информации
2.5.8 Анализ уязвимости КПС в системах военного назначения на физическом уровне.
2.5.9 Основные средства воздушной радиотехнической разведки.
2.5.10 Обработка материалов воздушной радиотехнической разведки.
2.5.11 Средства воздушной радиолокационной разведки
2.5.12 Качество выделения сообщений средствами радиоакустической разведки
2.5.13 Основы радиотехнической разведки
2.5.13.1 Состав аппаратуры средств РТР
2.5.13.2 Измерение и запоминание частоты сигнала средствами РТР
2.5.13.3 Пеленгация РЭС средствами РТР
2.5.13.4 Основные признаки РЭС, как субъектов РТР
2.5.13.5 Характеристики обнаружения сигналов средствами РТР в сложной сигнальной обстановке
2.5.13.6 Нормальные и анормальные ошибки. Условия возникновения ошибок
2.6 Преобразование одномерных (временных) сигналов в КПС. Основные положения. (П1, П2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1)
2.6.1 Преобразование одномерных (временных) сигналов детектором (приемником) излучения. (П1, П2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1))
2.6.2 Преобразование регулярных сигналов в электронных трактах ОЭС, РЭС и АЭС, как подсистем КПС. (П1, П2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1)
2.6.2.1 Метод интеграла свертки, частотный метод при анализе линейных цепей. Дифференцирование и интегрирование сигналов. Прохождение сигналов через избирательный усилитель и т.д.
2.6.2.2 Нелинейные элементы, их аппроксимация. Модуляция (манипуляция) детектирование, амплитудное ограничение, умножение частоты и т.д. применение рядов Вольтерра при реализации частотного метода при анализе нелинейных цепей. (П1, П2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1)
2.7 Преобразование регулярных аналоговых сигналов в электронном тракте КПС при амплитудно-фазовой, частотно-фазовой, импульсной модуляции.
2.8 Дискретная обработка сигналов в электронном тракте, принцип дискретной фильтрации.
2.8.1 Синхронизация в системах передачи дискретной информации.
2.9 Цифровая обработка сигналов в электронном тракте. Квантование и дискретизация. Модель цифрового тракта на основе Z-преобразования. Цифровые КИХ/БИХ фильтры.
2.9.1 Цифровая обработка сигналов в электронном тракте.
2.9.2 Преобразование одномерных случайных сигналов в КПС.
2.9.3 Z-преобразование сигналов.
2.9.4 Аппроксимация функций, моделирующих сигналы.
2.9.5 Регрессионный анализ сигналов.
2.9.6 Обработка двумерных цифровых сигналов.
2.9.7 Распознавание двумерных сигналов.
2.9.8 Анализ сигналов на основе вейвлет-преобразования.
2.9.9 Свойства вейвлет-преобразования.
2.9.10 Вейвлетный кратномасштабный анализ.
2.9.11 КИХ фильтры.
2.9.12 БИХ фильтры.
2.9.13 Цифровые фильтры в каналах передачи одномерных сигналов.
2.9.14 Фильтры, реализующие метод наименьших квадратов.
2.9.15 Фильтры, реализующие разностные и интегральные операторы.
2.9.16 Рекурсивные частотные цифровые фильтры.
2.9.17 Адаптивная фильтрация цифровых данных.
2.9.18 Оптимальная линейная цифровая фильтрация.
2.9.19 Медианная фильтрация.
2.9.20 Методические ошибки цифровой фильтрации.
2.9.21 Восстановление цифровых сигналов.
2.10 Применение быстрых спектральных алгоритмов в модельном представлении преобразования дискретных сигналов
2.10.1 Преобразование Фурье
2.10.2 Алгоритм быстрого преобразования Фурье
2.10.3 Принцип вейвлет-преобразования
2.11 Сжатие и маскирование сообщений с помощью быстрых спектральных алгоритмов и методов стеганографииN
2.11.1 Стеганография
2.11.2 StegFS
2.11.3 BMP (Bitmap Picture)
2.11.4 JPEG (Joint Photographic Experts Group)
2.11.5 Методы сокрытия информации в графических изображениях
2.11.6 Стохастические алгоритмы
2.11.7 F5 (Стеганографический алгоритм)
2.11.8 JSteg (Стеганографический алгоритм)
2.11.9 F3 (Стеганографический алгоритм)
2.11.10 F4 (Стеганографический алгоритм)

Раздел 3. Случайные сигналы (Случайные поля). Математические основы модельного представления.N (П6.1, П6.5)

3.1 Случайные сигналы (Случайные поля). Математические основы модельного представления
3.1 Случайные процессы и их спектры (по А.А. Харкевичу)
3.2 Преобразование случайных сигналов в оптико- и лазерно-электронных системах
3.2.1 Преобразование случайных сигналов линейными и нелинейными элементами.(П6.3, П6.4, П6.7, П4.1, П4.2, П4.3.2)
3.2.2 Преобразование случайного поля двумерным фильтром со сосредоточенными параметрами. (П4.1, П4.1.1, П4.3, П4.2.1, П6.3, П6.5, П6.7)
3.2.3 Преобразование случайного двумерного сигнала сканирующим устройством. (П4.1, П4.1.1, П4.3, П4.2.1, П6.3, П6.5, П6.7)
3.2.4 Преобразование случайного временного сигнала детектором излучения. (П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
3.6 Преобразование случайного сигнала электронным трактом КПС. Общие положения.
3.6.1 Преобразование стационарных случайных сигналов линейными и нелинейными системами. (П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
3.6.2 Преобразование случайного сигнала нелинейными элементами электронного тракта (П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)

Раздел 4. Отношение сигнал/помеха на выходе электронного тракта РЭС, АЭС и ОЭС. (П.2.2, П3.2, П3.5, , П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5, П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2))

4.1 Классификация и модельное представление помех в КПС.
4.1.1 Описание (классификация) помех в РЭС и их модельные представления.
4.1.2 Яркостные характеристики естественных фонов в слое пространства КПС с ОЭС.
4.2 Определение отношения с/п на выходе линейной системы при различных методах модуляции сигнала. Размерности физических величин.

Раздел 5. Обнаружение сигналов. Постановка задачи обнаружения.

Постановка задачи обнаружения

5.1 Элементы теории приема сигналов. Априорная и апостериорная вероятности, отношение правдоподобия. Вероятностные характеристики обнаружения сигналов.
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 правдоподобияYesY
5.3.4 Критерий Неймана-ПирсонаYesY
5.4 Обнаружение методом однократного отсчета.YesY
5.5 Оптимальная фильтрация. Сигнал и шум (помеха) на выходе оптимального фильтра (П.2.2, 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. (П.2.2, П3.2, П3.5, , П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5, П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)

Раздел 6. Статистическая оценка параметров сигналов. Постановка задачи статистических оценок

6.0 Статистическая оценка параметров сигналов. Постановка задачи статистических оценок.
6.1 Задача измерения параметров сигнала при наличии помех.Функция правдоподобия.
6.1.1 Функция потерь и эффективность правил оценки. Средний риск.
6.2 Оценка измеряемых сигнальных параметров при аддитивных помехах с нормальным распределением.

Раздел 7. Методы оценки пропускной способности системы передачи или извлечения информации

7.1 Пропускная способность КПС.
7.2 Виды критериев качества системы передачи информации.

Раздел 8. Распознавание и идентификация сигналов на физическом уровне

8.0 Распознавание и идентификация сигналов на физическом уровне
8.1 Предварительная обработка изображений. (П.2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5, П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
8.1.1 Сегментация при распознании изображений.
8.1.2 Фильтрация зашумленных изображений.
8.1.3 Основные типы методов сегментации изображений.
8.2 Обнаружение и распознавание объектов изображений. (П.2.2, П3.2, П3.5, П4.1, П4.1.1, П4.1.2, П5, П6.4, П6.7, П4.3, П4.3.2)
8.2.1 Способ прямого сравнения объекта с эталонным изображением.
8.2.2 Корреляционный метод.
8.2.3 Методы распознавания на основе системы признаков.
8.3 Применение разложения Карунена-Лоэва при решении задачи распознания.
8.4 Методы и средства сокрытия (маскирования) сообщений в стегоканалах, подвергаемых атакам.
8.5 Кодирование JPEG.

Раздел 9. Распознавание и идентификация пространственных сигналов на логическом уровне. Постановка задачи логического распознавания образов(П7)

9.0 Распознавание и идентификация пространственных сигналов на логическом уровне. Постановка задачи логического распознавания образов.
9.1 Классификация по форме.
9.1.1 Поиск по шаблону.
9.1.2 Поиск по аналитическому описанию формы.
9.1.3 Классификация по цвету.
9.1.4 Классификация по положению.
9.2 Распознавание не основе методов нечеткой логики
9.3 Пример подсистемы распознавания объектов по цвету, реализующей нечеткий запрос.
9.4 Распознавание объектов методом сегментации.

Раздел 10. Распознавание и идентификация временных сигналов на логическом уровне. Постановка задачи логического распознавания сообщений

10.1 Пример спектрального анализа временного сигнала
10.2
10.3

Раздел 11. Кодирование/декодирование/защита передаваемых сообщений. Различные методы защиты информации.

11.1 Стеганография.
11.2 Методы защиты видеоинформации.
11.3 Помехоустойчивое кодирование и декодирование в дискретных КПС.
11.4 Вероятностные характеристики распознавания изображений объектов.
11.5 Структуры сетей связи.
11.6 Общая схема обработки материалов воздушного фотографирования.
11.7 Функциональная схема программного обеспечения АРМ.
11.8 Вероятностные характеристики обнаружения маскированных сообщений
11.8.1 Априорная и апостериорная вероятности. Отношение правдоподобия.
11.8.2 Стратегии поиска при экспертизе сообщений
11.8.3 Оценка надежности маскирования информации

Раздел 12. Особенности КПС, реализованных в виде распределенных вычислительных систем и комплексов

12.1 Основные аспекты надежности вычислительных средств (ВС)
12.2 Характеристики надежности программных средств
12.3 Показатели качества и надежности программных средств
12.4 Возможность априорного определения надежности функционирования сложных комплексов программ

Литература по ОиРС

Приложения

Страницы в категории «Обнаружение и распознавание сигналов»

Показано 200 страниц из 272, находящихся в данной категории.

(Предыдущая страница) (Следующая страница)

К

М

О

П

(Предыдущая страница) (Следующая страница)