Синтез элементов ИС на базе теории статистических решений

Статистические задачи в ИС

Большинство информационных процессов связаны с решением проблемы выбора. Эта же проблема решается при поиске лучших в определенном смысле алгоритмов обработки сообщений и сигналов, технических реализаций их. Основные алгоритмы преобразующих элементов ИС выносят решения типа: обнаружено сообщение или нет, различаются сигналы или нет, сообщение искажено или нет, устарело сообщение или нет и т.п. Эти задачи решаются при обмене данными, при выработке решений, при отображении информации на экране (или табло) и т.д.

Задачей синтеза является определение алгоритма функционирования ИС по заданному критерию качества и интерпретация этого алгоритма при помощи технических средств.

Задачей анализа является расчет рабочих характеристик ИС.

Сообщения, поступающие в ИС, представляют собой случайные процессы. Сигналы, как переносчики сообщений, и действующие на них помехи также являются случайными процессами. Поэтому поиск алгоритмов обработки сигналов с помехами осуществляется при использовании вероятностных моделей. Оценки (решения), получаемые на основании выборок конечного размера, называют статистическими характеристиками. При поиске решения всегда возникает ситуация неопределенности относительно распределения вероятностей сигналов и помех, их параметров, дополнительных ограничений. Если все эти данные известны, то говорят о задачах статистического синтеза в условиях априорной неопределенности.

При полном отсутствии априорных данных решать задачи оптимального синтеза невозможно. На практике всегда находятся какие-то априорные сведения.

Различают следующие основные типы задач статистического синтеза:

hобнаружение сигнала на фоне помех;

hразличение сигналов на фоне помех;

hсовместное обнаружение (различение) сигналов и оценка их параметров на фоне помех;

hвыделение сигналов на фоне помех.

Итогом решения перечисленных задач являются соответствующие алгоритмы обработки сигнала с помехой, приводящие, как правило, к улучшению соотношения между полезным сигналом и помехой. Все эти задачи имеют много общего, но имеют и свои особенности, отражающиеся на структуре алгоритмов.