RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Компьютерные исследования и моделирование // Архив

Компьютерные исследования и моделирование, 2016, том 8, выпуск 3, страницы 445–473 (Mi crm3)

Эта публикация цитируется в 4 статьях

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Теоретическое обоснование математических методов совместного оценивания параметров сигнала и шума при анализе райсовских данных

Т. В. Яковлева

Вычислительный центр им. А. А. Дородницына РАН Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук, Россия, 119333, г. Москва, ул. Вавилова, д. 44, к. 2

Аннотация: В работе решается двухпараметрическая задача совместного расчета параметров сигнала и шума в условиях распределения Райса методами математической статистики: методом максимума правдоподобия и вариантами метода моментов. Рассматриваемые варианты метода моментов включают в себя совместный расчет сигнала и шума на основе измерений 2-го и 4-го моментов (ММ24) и на основе измерений 1-го и 2-го моментов (ММ12). В рамках каждого из рассматриваемых методов получены в явном виде системы уравнений для искомых параметров сигнала и шума. Важный математический результат проведенного исследования состоит в том, что решение системы двух нелинейных уравнений с двумя неизвестными - искомыми параметрами сигнала и шума - сведено к решению одного уравнения с одной неизвестной, что важно с точки зрения как теоретического исследования метода, так и его практического применения, позволяя существенно сократить необходимые для реализации метода вычислительные ресурсы. Задача является значимой для целей обработки райсовских данных, в частности, в системах магнитно-резонансной визуализации. В результате проведенного теоретического анализа получен важный практический вывод: решение двухпараметрической задачи не приводит к увеличению требуемых вычислительных ресурсов по сравнению с однопараметрическим приближением. Теоретические выводы подтверждаются результатами численного эксперимента.

Ключевые слова: функция плотности вероятности, распределение Райса, функция правдоподобия, метод максимума правдоподобия, метод моментов, отношение сигнала к шуму, дисперсия шума.

УДК: 519.6

Поступила в редакцию: 22.02.2016
Исправленный вариант: 21.03.2016
Принята в печать: 13.04.2016

DOI: 10.20537/2076-7633-2016-8-3-445-473



© МИАН, 2024