31,32. Модель иис (структурная схема модели)

Представим, что на вход системы в общем случае поступает аналоговый электрический сигнал x(t), сформированный датчиком и первичным масштабирующим преобразователем. Далее мы будем называть этот сигнал сообщением. Сообщение x(t) рассматривается как реализация случайного процесса X(t), объединяющего множество сообщений с выхода данного датчика во всех возможных экспериментах.

В цифровой системе каждое сообщение дискретизируется по времени и далее каждое дискретное значение, называемое координатой сообщения, квантуется по уровню и затем кодируется. Последовательность координат от различных измерительных каналов объединяется в общий поток для последующей передачи. Группирование может производиться либо вместе с дискретизацией путем коммутации (как это делается в простейших циклических системах), либо отдельно. В ряде случаев могут применяться устройства сжатия данных и средства обработки, вычисляющие различные конечные результаты, интересующие адресата.

Восстановление исходного аналогового сообщения x(t) с допустимой погрешностью по кодированным координатам выполняется на приемной стороне. Гарантируемая погрешность восстановления является основным метрологическим показателем качества системы.

Подсистема передачи включает кодер и декодер канала связи (КС), передающие и приемные устройства и канал связи. Кодер и декодер осуществляют помехоустойчивое кодирования и декодирование с целью дополнительной защиты передаваемых сообщений от помех в КС путем введения информационной избыточности. Кодер и декодер могут отсутствовать, если погрешность подсистемы передачи удовлетворяет заданным требованиям.

Одной из задач подсистемы цифровой обработки является отбраковка данных, т.е. исключение с возможной заменой аномальных результатов измерений. В цифровых системах они возникают при искажении в первую очередь в старших разрядах кодового слова, а также адресной и временной части слов при передачи сжатых данных. Отбраковка - это частный случай более общей задачи - фильтрации сообщений от помех, которая позволяет повысить точность оценок и вычисленных характеристик сообщений и объекта.

33. Критерий оптимизации системы. Max помехоустойчивость.

Задача синтеза ИИС заключается в нахождении алгоритмов функционирования и параметров звеньев системы, обеспечивающих наилучшую по заданному критерию эффективность выполнения системой своего основного назначения, а именно - получение от объекта и доставка потребителю необходимого количества информации с заданной точностью. Такие алгоритмы, параметры и систему в целом можно назвать оптимальными. Из возможных критериев оптимизации системы выбираем один важнейший критерий максимальной помехоустойчивости системы при заданной точности. Другие системные показатели при необходимости можно включить в группу ограничений. Например: надежность не менее чем стоимость не более чем и т.п.

Помехоустойчивость системы можно характеризовать минимальным пороговым отношением а мощности сигнала (Р_с) к мощности шума (Р_ш) на входе приемника (в удвоенной полосе спектра 2F_C) передаваемого сообщения при условии, что погрешность системы не превосходит допустимой.

Максимальной помехоустойчивости соответствует минимум показателя α₀²

α₀²=Рс/Рш

Достижение минимума должно обеспечиваться совместным выбором:

1. помехоустойчивых методов передачи/приема сообщений;

2. экономичных, с малой избыточностью методов представления - восстановления сообщений;

3. методов фильтрации помех;

4. выбором рабочих параметров, соответствующих алгоритмов и устройств.