Передача многоразрядных цифровых изображений многофазными фазоманипулированными сигналами

Обработку цифровых полутоновых изображений (ЦПИ) в системах дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) условно можно разделить на первичную, проводимую на борту космического аппарата (КА), и вторичную – на Земле. Одной из важных составляющих первичной обработки является снижение объема передаваемой о ЦПИ информации путем сжатия их известными, хорошо зарекомендовавшими себя в телевидении методами, основанными на спектральных преобразованиях ЦПИ. Однако на борту КА с ограниченными энергетическими ресурсами возникли трудности применения указанных методов в связи с существенным увеличением разрядности представления ЦПИ с 10 разрядов до 14-16, что потребовало для выполнения операций сжатия многоразрядных ЦПИ (МЦПИ) увеличения вычислительных и временных ресурсов, кроме того для передачи сжатых МЦПИ требуется высокая помехоустойчивость канала связи, т.к. каждая ошибка в принятом сигнале МЦПИ вызывает необратимые искажения МЦПИ, усложняя вторичную обработку.
В тех случаях, когда энергетические ресурсы КА невелики (малые платформы КА) применение «мощных» методов сжатия МЦПИ по указанным выше причинам невозможно. Поэтому необходимо найти методы передачи МЦПИ с КА более «экономные», которые сочетают элементы первичной обработки (сжатие) МЦПИ на борту КА с элементами вторичной обработки - восстановление (фильтрация) искаженных помехами МЦПИ.
В докладе предлагается один из возможных методов сокращения времени передачи МЦПИ за счет объединения разрядов МЦПИ в равные группы и передачи их многофазными фазоманипулированными (ФМ) сигналами, после приема и нелинейной фильтрации которых происходит автоматически переход к исходному МЦПИ. Сокращение времени передачи МЦПИ таким методом пропорционально числу разрядов в группе.
Представляя МЦПИ с объединенными в группы разрядами двумерной цепью Маркова с несколькими (больше 2) состояниями и используя теорию фильтрации условных марковских процессов в работе синтезированы алгоритмы нелинейной фильтрации МЦПИ, эффективно реализующих статистическую избыточность, вызванную пространственной корреляцией между пикселами МЦПИ и корреляцией между разрядами в пикселах, что позволило скомпенсировать полностью или значительную часть потерь помехоустойчивости при переходе от бинарных ФМ сигналов к многофазным ФМ сигналам.