БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНИЙ МЕТОД ЗБІЛЬШЕННЯ ДОСТОВІРНОСТІ ПЕРЕДАВАННЯ ЦИФРОВИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИГНАЛІВ

Анотація

Запропоновано метод збільшення достовірності передавання інформаційних сигналів по цифрових каналах зв’язку з адитивними завадами. Алгоритмічною основою пропонованого методу є подання сигналу у вигляді розкладу по одному з ортонормованих дискретних функціональних базисів (Уолша, Хартлі, дискретного косинусного, вейвлет) з наступним обмеженням кількості коефіцієнтів розкладу, оптимізованим за критеріями мінімізації інформаційної відстані між переданим та отриманим сигналами і максимізації відношення «сигнал/шум».

         Реалізація пропонованого методу включає наступні етапи: діджиталізація (оцифрування) оброблюваного дискретизованого інформаційного сигналу з відліками, отриманими у послідовні моменти часу; обмеження кількості коефіцієнтів розкладу (компресія сигналу з частковою втратою інформативності) з наступною реконструкцією квантованого сигналу;  фазова модуляція оцифрованим сигналом  несучого синусоїдального сигналу із заданою частотою та швидкістю передачі.

Визначення порогів обмеження множини коефіцієнтів розкладів діджіталізованих сигналів  сформульовано у вигляді оптимізаційної задачі досягнення наперед заданих значень інформаційної відстані між переданим та  демодульованим сигналами й  відношення   сигнальних  енергій демодульованого  сигналу і залишкового шуму.         

Для оцифрування використано алгоритм Ллойда, який забезпечує мінімізацію помилки діджиталізації.    

Встановлено, що при збільшенні кількості цифрових рівнів діджіталізації оптимальні значення інформаційної  відстані між переданим та демодульованим сигналами збільшується при зменшенні відношення «сигнал/шум».  

Узагальнення методу на багатовимірні сигнали реалізована шляхом редукції вимірності на основі розгортки Пеано-Гільберта

 Зіставлення різних дискретизованих функціональних базисів як основи для реалізації пропонованого методу показало найбільшу ефективність за зазначеними критеріями вейвдет-базису Daubechies четвертого порядку.

Ключові слова: дискретизований сигнал, ортонормований дискретний функціональний базис, багатоспектральне зображення, відношення «сигнал/шум».