Кумулятивные методы обработки сигналов

Кумулятивные методы предназначенны для увеличения отношения сигнал/шум в случаях, когда полезный сигнал имеет репетиционный характер, в то время, как шум считают стационарным с нулевым средним.

В практике сравнительно часто возникают случаи приема репетиционного сягнала|, уровень которого|какого| может оказаться сравнительным, или существенно ниже, чем среднее квадратичное отклонение шума|, что с ним складывается|состоит|.

Под репетиционным сигналом понимают сигнал ограниченной длины, который|какой| после определенного (обычно не постоянного|устоявшегося|) интервала опять|снова| повторяется.

Удобно, когда появление сигнала| стимулируется наблюдателем, как это имеет место, например, для евокованих| (вызванных) потенциалов в ЕЕГ|, что отвечают отзыву нервной системы на оптическое или акустическое возбуждение. Кумулятивные алгоритмы также легко использовать в случае, когда полезный сигнал повторяется во времени периодически.

В случае "почти периодических|периодичных|" сигналов (это, например, електро-кардограми| плода в теле матери) малые часовые посуви| между кумульованими| сигналами могут привести к|до| значительным искажениям|обезображиваниям|. Сложным становится|стает| использование|употребление| кумулятивных алгоритмов, если нет априорной информации про| начало каждой репетиции и его нужно определить перед каждой кумуляцией. Сложность есть в том, что отдельная репетиция полезного сигнала замаскирована шумом, потому|оттого| вычисление|исчисление| ее начала часто нуждается в громоздких процедурах.

Базовая идея кумулятивных алгоритмов чрезвычайно простая (рис.8). Из входного сигнала| выбирают сегменты с репетициями полезного сигнала|.

Рисунок| 8- Кумулятивный алгоритм

Разместим на вспомогательной осе времени И репетиции так, чтобы моменты их начала совпадали. Тогда их мгновенные значения (возможно, умноженные|помноженные| на соответствующие взвешивающие коэффициенты) будем добавлять|прибавлять,додавать| в одно и то же мгновение|миг|

времени.

Ясно, что полезная составляющая сигнала| задана в этом случае суммой

одинаковых репетиций.

При этом шум, поскольку он имеет случайный характер с нулевым средним (как этого можно интуитивно ожидать), будет иметь тенденцию к|до| уменьшению (в случае выполнения определенных требований), поскольку в одни и те же моменты сумуються| значения с разными|различными| (в среднем) знаками.

Если взвешивающие коэффициенты выбраны|избраны| корректно, значение выходного сигнала| является средним или взвешенным средним избранного количества реализаций

(репетиций).

Потому|оттого| кумулятивные алгоритмы иногда называют алгоритмами усреднения, что является переводом английского ауега§іпЈ. Но этот срок|термин| не достаточно однозначен.

В результате кумуляции всегда присутствующий "остаток|остача|" шума, который|какой| нужно было бы|б| дальше подавить.

Дата добавления: 2014-01-13