Аннотация:
В данной статье представлен комплексный подход к решению задачи автоматического распознавания групп свистящих атмосфериков (вистлеров) в частотно-временных спектрах (спектрограммах) радиосигналов ОНЧ-диапазона. Такие радиосигналы образуются в результате прохождения атмосферных электрических разрядов через магнитосферный волновод и являются естественными маркерами состояния магнитосферы Земли. Объект исследования: спектрограммы радиосигналов ОНЧ-диапазона, содержащие свистящие атмосферики. Предмет исследования: алгоритмы автоматического распознавания и идентификации групп свистящих атмосфериков на частотно-временных спектрограммах. Предлагаемый метод включает в себя многоэтапный алгоритм обработки исходного сигнала. На первом этапе происходит фильтрация сигнала, которая состоит из двух частей: модифицированная медианная фильтрация, отбор значимых отсчетов. Далее происходит переход в новую систему координат, которая позволяет трансформировать и «выпрямить» криволинейные образы вистлеров. Это преобразование существенно упрощает последующий анализ. Следующий этап – распознавание вистлера/вистлеров в рассматриваемом фрагменте сигнала (данный этап был рассмотрен авторами ранее). Заключительный этап – поиск групп вистлеров, выпрямленные образы которых пересекаются в одной точке на временной оси. Для тестирования заключительного этапа сгенерированы фрагменты сигналов двух видов: идеальная группа, состоящая из двух прямых линий (вистлеров), которые сходятся в одной точке; две группы прямых линий (вистлеров), приближенных к реальным условиям распространения вистлеров (добавление гауссова шума, снижение интенсивности второго сигнала в группе). Описанный алгоритм позволяет автоматизировать процесс идентификации групп вистлеров, что повышает объективность и скорость анализа по сравнению с визуальными методами.
Ключевые слова:
свистящие атмосферики (вистлеры), группа вистлеров, распознавание образов, ОНЧ-излучение.
Полный текст:
PDF файл (2381 kB)