Системотехника. Проектирование радиотехнических систем

Полученные подцели нижнего уровня про-веряются на элементарность. Если все «листья» дерева мож-но считать элементарными (простыми, понятными, реализуемыми), то построение дерева целей заканчивается. 7. Выбор объекта декомпозиции. Выбирается одна из подцелей, нуждающихся в дальнейшей декомпозиции (из мно-жества неэлементарных подцелей), и осуществляется переход на шаг 3. Итеративность приведенного алгоритма придает ему ва-риабельность, возможность пользоваться моделями различ-ной детальности на разных ветвях, углублять детализацию сколь угодно

[2].

Принцип итеративности: схема применения этапов системного анализа должна быть итеративной. Данный принцип выдвигается исходя из требования гиб-кости регламента.

Общий регламент, безусловно, должен соответствовать системной последовательности принятия решений, включающей в себя этапы анализа, постановки целей, выработки решений, реализации и оценки. При этом для от-дельных классов систем могут быть предложены адаптиро-ванные к конкретной предметной области и более подробные последовательности этапов. Однако схема применения этапов, определяющая порядок их следования, не может быть жесткой, она должна быть итеративной — по типу спиральной схемы или макетной (схемы быстрого прототипирования). Необходимость итеративного регламента, допускающего возмож-ность возврата на предыдущие этапы и корректировки ранее принятых решений, обусловлена сложностью и многоаспект-ностью работ,

выполняемых в процессе разработки проблемо-разрешающей системы. На рис. 4.6

представлена итеративная схема выполнения системного анализа.

Рис. 1.8. Схема взаимосвязей этапов системного анализа Принцип итеративности может быть распространен и на выполнение циклов принятия

решений применительно к под-системам на разных уровнях стратифицированной

21

иерархии. Необходимо обеспечить возможность возврата к предыдущим уровням, т. е.

выполнения итераций между принятием решений на различных уровнях с целью лучшего согласования локальных целей и решений между собой и глобальной целью.

Жизненный цикл управления информационными ресурсами

Исследованием процессов создания, распространения, обработки и использования информации внутри предприятия занимается специальная научная дисциплина —

Knowledge Management (KM), или управление знаниями. В литературе по данной тематике встречаются различные, хотя во многом и похожие, описания жизненного цикла знаний. Можно вы-делить три укрупненных стадии (рис.1. 9).

Рис.1. 9. Жизненный цикл знаний

Рис. 1.10. Структура системности и составляющие ее функции

22

Рис. 1. 11. Структура системологии

Рис. 1.12. Конструирование системы

Рис. 1.13. Варианты целевых характеристик системы

23

Оперативные функции системы связаны с выбором способа деятельности,

воздействия на окружающую среду. Здесь могут применяться стратегии поведения:

-минимаксная — это ориентир на неблагоприятную ситуацию. Но результат не может быть хуже, чем по замыслу. Минимаксная стратегия гарантирует: лучше — может быть, хуже — нет;

-минимума среднего риска — преимущество в высокой эффективности в среднем.

Основной недостаток — трудность определения среднего риска;

- допустимого риска — допускается относительно высокий риск и ищется способ поведения, при котором успех будет максимальным. Основной недостаток — трудность определения размера допустимого риска.

Под функцией системы обычно понимают:

-действие системы, ее реакция на среду;

-множество состояний выходов системы;

-при описательном или дескриптивном подходе к функции она выступает как свойство системы, которое развертывается в динамике;

-как процесс достижения цели системой;

-как согласованные между элементами действия в аспекте реализации системы как целого;

траекторию движения системы, которая может описываться математической зависимостью, формулой, связывающей зависимые и независимые переменные системы.

Внешние и внутренние функции

Внешние функции — это активные, направленные воздействия системы на окружающую среду для достижения поставленных целей. Внешние функции обеспечивают внешние результаты системы. Они представляют собой устойчивые реакции системы на среду и устойчивые связи системы со средой. Поэтому для них характерны:

•устойчивость и стабильность, когда система постоянно проявляет себя;

•направленность, т.е. функция обязательно на что-то направлена, предметна;

•взаимодействие со средой, поскольку функция не сводится только к воздействию на среду;

•активность и целенаправленность, ибо функционирование проявление активности системы в достижении цели.

Под внутренней функцией следует понимать важнейшее условие внешнего

функционирования, при котором проявление целого обеспечивается проявлением и

24

существованием его частей, т.е. это способ взаимодействия частей внутри целого.

Разновидности внутренних функций:

•распорядительная, т.е. закрепление за элементами и подсистемами определенных действий;

•координации и согласования, благодаря которым происходят совместные действия элементов;

•субординации или соподчинения, предполагающие распределение между элементами координационных или субординационных отношений;

•контролирующая, т.е. осуществляющая проверку соответствия действия определенной норме;

•целеполагающая, т.е. определяющая цели функционирования и развития системы,

Рис. 1.14. Внутренняя и внешняя среда системы

Рис.1.15.Уровни иерархии систем

25

Рис. 1.16. Модели устойчивой (а) и неустойчивой системы (б).

Рис. 1.17. Структура Кибернетики

26

Рис.1.18. Зависимость принятия решений от времени накопления информации (а)

и их актуальности (б)

Рис. 1.19. Универсальная технология анализа

Рис. 1.20. Этапы деятельности в условиях проблемной ситуации

27

Полный цикл умственных действий от возникновения проблемной ситуации до

разрешения проблемы имеет несколько этапов:

•возникновение проблемной ситуации;

•осознание сущности затруднения и постановка проблемы;

•нахождение способа решения путем догадки или выдвижения предположений и обоснование гипотезы;

•доказательство гипотезы;

•проверка правильности разрешения проблем.

Технология проблемного анализа предполагает аналитическую работу с

классификацией проблем по следующим направлениям:

определение формулировки проблемы как неудовлетворенной общественной

потребности;

Виды системной деятельности и их характеристика

Рис. 1.21. Системный подход в практическом жизни общества

29

2. КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1Критерии эффективности систем передачи информации

Взависимости от назначения и условий функционирования системы радиосвязи ее эффективность оценивается на основании тех или иных показателей (критериев),

основными из которых являются энергетический и спектральный. Соответственно,

важнейшими характеристиками любой системы радиосвязи являются энергетическая и спектральная эффективность, характеризующие, соответственно, энергетические затраты

иполосу занимаемых частот, необходимые для передачи сообщений.

Ксожалению, одновременное достижение предельных значений этих показателей эффективности оказывается невозможным, так что в каждом конкретном случае построения системы радиосвязи приходится руководствоваться компромисными соображениями при оптимизации характеристик и режимов функционирования системы

[1-4].

Эффективные методы модуляции и помехоустойчивого кодирования все шире используются в современных цифровых телекоммуникационных системах (ТКС). Переход в ТКС к ансамблям многопозиционных сигналов увеличивает информационную скорость

иобеспечивает передачу больших потоков информации. Современная элементная база позволяет применять в ТКС достаточно сложные методы помехоустойчивого кодирования

иобеспечивать тем самым высокую верность передачи информации. Исследованию методов модуляции и кодирования в ТКС посвящена обширная литература, отражающая как достижения теории, так и вопросы ее практических приложений [1-18].

Как известно, теория сигналов и теория кодирования длительное время развивались независимо. В последние годы значительно возрос интерес к новому перспективному направлению, возникшему на стыке этих наук. В работах отечественных и зарубежных авторов интенсивно исследуются возможности ТКС, в которых для передачи информации используются ансамбли многопозиционных сигналов в сочетании с помехоустойчивыми кодами, причем, процедуры модуляции/кодирования (демодуляции/декодирования)

осуществляются совместно. При рациональном построении такие сигнально-кодовые конструкции (СКК) сочетают в себе положительные качества как многопозиционных ансамблей сигналов, так и помехоустойчивых кодов, допускают достаточно простые и реализуемые на практике алгоритмы декодирования и при использовании их в ТКС позволяют существенно продвинуться к теоретическим пределам эффективности.

Вопросы синтеза таких систем модуляции/кодирования, анализа их структуры,

помехоустойчивости и эффективности, демодуляции/декодирования составляют основное

30