Повышение помехоустойчивости передачи и приема

Эта задача достигается путем:

1) увеличения мощности сигнала;

2) применения помехоустойчивого кодирования, которое связано с введением избыточных символов в код, что позволяет обнаруживать и исправлять ошибки, но увеличивает время передачи, либо расширяет спектр передаваемого сигнала;

3) применения помехоустойчивых видов модуляции, что приводит либо к увеличению времени передачи, либо к увеличению ширины передаваемого спектра сигнала;

4) применения помехоустойчивых методов приема, что в конечном итоге увеличивает время передачи;

5) применения каналов с обратной связью, причем по каналу обратной связи может передаваться либо весь объем принимаемой информации, либо информация о сомнительных символах, которые требуется повторить. В последнем случае используется решающее устройство.

Системы первого типа называют системами с информационной обратной связью, системы второго типа - с решающей обратной связью или системами с переспросом. В данном случае усложняется оборудование (два канала вместо одного) и увеличивается время передачи.

Лекция №7 Восприятие и обработка информации Задачи распознавания, обнаружения и измерения

Восприятием называется процесс целенаправленного извлечения и анализа информации о каком-либо объекте или процессе.

Простейшим видом восприятия является различение двух противоположных состояний «да» и «нет».

Более сложным видом восприятия является измерение, т.е. определение значений некоторых наблюдаемых величин.

Еще более сложными являются процессы распознавания, предсказания или прогнозирования.

В различных способах восприятия есть много общих сторон: например, единство методов обнаружения, измерения и рас познавания, когда процедура сводится к установлению некоторых эталонов, получению, внешней информации и сравнению этой информации с эталоном на основании некоторого критерия.

Обнаружение и распознавание

Процесс распознания состоит в классификации явлений по имеющейся информации и отнесении воспринимаемой совокупности или вектора признаков к области, характеризующей одно из состояний источника информации. С этой целью пространство признаков Х разбивается по какому-либо критерию на областей (рис.7.1) соответствующих точкам пространства состояний . Если разбиение производится на две области, то распознавание сводится к обнаружению некоторого явления.

Рис. 7.1

Вектор в пространстве признаков называют вектором реализации, а области разбиения образуют множество классов.

В сферу задач теории обнаружения и распознания входит:

1. определение границ областей ;

2. нахождение оптимальных алгоритмов классификации.

В общем случае зависимость реализации от состояния источника носит вероятностный характер.

Три характерных случая представлены на рис. 7.2 (для простоты использованы одномерные распределения).

Рис. 7.2

В случае (рис. 7.2, а) возможно безошибочное распознание. Для этого области в пространстве признаков должны быть выбраны так, чтобы каждая из них включала все возможные значения только одного соответствующего ей параметра. При этом вероятность правильного распознавания i-го состояния при условии по формуле Байеса будет

.

Так как все условные распределения в области тождественно равны нулю. В случае рис. 7.2, б распознавание по вектору реализации невозможно, так как при любом разбиении все можно заменить на , что дает .

Это означает, что отнесение вектора к какой-либо области не увеличивает вероятности распознавания, которая будет равна априорной .

Естественно случай (рис. 7.2, б) является промежуточным и распознавание возможно с вероятностью , которая будет в пределах .