Тезисы IV Международного конгресса "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине".

При цитировании или перепечатывании ссылка обязательна.

Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2006/abs-p160.htm

 

 

 

Использование зрительного анализатора при обнаружении низкоэнергетических квазипериодических сигналов.

В.В.Иванов

ГУ “Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт”.

Санкт-Петербург, Россия.

 

 

Задача обнаружения сигналов, маскируемых шумом, выполнена в результате разработки математической модели оптимального взаимодействия зрительного анализатора человека (выбранного как наиболее эффективного) и трактов обработки и отображения информации о демаскирующих признаках (ДП) физического поля (ФП). Оптимальное взаимодействие обеспечивается путем сохранения адекватности информационных потоков в трактах первичной обработки, в средствах представления информации и в зрительном анализаторе человека.

С этой целью предварительно изучены взаимосвязи выходного и входного сигналов зрительной системы человека и характеризующие их передаточные функции.

Метод изучения работы зрительного анализатора основан на использовании изображения входного сигнала в виде чередующихся черно-белых полос, распределенных вдоль оси абсцисс по специальному закону.

Анализ передаточных функций зрительного анализатора позволил сформулировать требования к системе отображения в виде серии полос-сигналов, в которой ДП представляет собой цепочку контрастных квазипериодических полос на фоне более узких полос, распределенных по случайному закону:

1.Яркость дисплея в пределах 10-30 кд/м, удаленность глаз оператора от экрана, например размером 250х200 мм – 100-120 см; ориентация решетки – вертикальная.

2.Пространственная частота квазипериодических полос в пределах 2-4 цикл/град, а фоновых полос – 4-16 цикл/град.

3.Окраска полос: чередующиеся черно-белые или цветные.

Для формирования и представления оператору (в реальном масштабе времени или с использованием данных, сохраненных на магнитном носителе) изображений в виде черно-белых полос разработан способ адаптивной обработки и отображения информации о ДП ФП. Способ включает выполнение предварительной обработки путем фильтрации пульсаций измеряемого поля в определенном диапазоне частот (например, применительно к гидрофизическому полю (ГФП) электропроводности, - 0-0.1 Гц) и сводится к следующему:

1.Определение частоты дискретизации (тактовых сигналов) и амплитуды дискретных импульсов, при которых обеспечивается наибольшая контрастность полос-сигналов по сравнению с промежуточными – фоновыми полосами.

2.Формирование последовательности двоичных уровней определенной в п.1 амплитуды в тактовых промежутках времени.

3.Преобразование последовательности двоичных уровней в аппроксимирующую функцию.

4.Сравнение аппроксимирующей функции с входным аналоговым сигналом, характеризующим процесс в целом, и формирование сигнала ошибки в виде разности между функциями сигнала и аппроксимации, который представляют, в зависимости от знака разности, одним из возможных уровней квантования.

5.Формирование кода анализируемого сигнала (серии дискретных импульсом), представляющего собой случайную последовательность бинарных импульсов.

6.Воспроизведение и предъявление оператору дискретных импульсов в виде черно-белых (или цветных) вертикальных полос или осесимметричных колец.

Разработаны технические принципы построения системы адаптивной обработки и отображения информации о ДП ГФП, которые вместе со способом создают реальную возможность для решения задачи обнаружения демаскирующих признаков любого физического поля.