
- •Характерные особенности современных информационных систем. Основные определения. Задачи теории систем.
- •2. Краткая историческая справка. Терминология теории систем. Понятие информационной системы. Системный анализ.
- •3. Качественные и количественные методы описания информационных систем. Кибернетический подход. Динамические описание информационных систем.
- •5. Принципы минимальности информационных связей агрегатов. Агрегат как случайный процесс.
- •6. Анализ и синтез информационных систем. Формализация результатов изучения систем. Выделение функций систем.
- •7. Методология постановок и алгоритмизация задач задач на макро-и микро-уровнях.
- •8. Методы синтеза структур информационных систем. Задача оптимизации структур. Интеллектуализация информационных систем.
- •9. Информационные процессы-основа информационных систем.
- •10. Понятие и структура информационного процесса.
- •11. Математические модели сигнала.
- •12. Частотная форма представления детерминированных сигналов.
- •13. Классификация методов дискретизации. Дискретизация по времени.
- •14. Выбор точности отсчетов по теореме Котельникова. Квантование по уровню.
- •2. Виды импульсной модуляции.
- •3. Импульсные и цифровые методы в системах автоматического управления
- •15. Модели процесса. Измерение информации.
- •16. Модель непрерывного и дискретного каналов связи.
- •17. Пропускная способность дискретного и непрерывного каналов связи
- •18. Оценки потерь информации. Понятие избыточности информации.
- •19. Рассмотрение информационного процесса на физическом уровне. Назначение и содержание процедур модуляции и демодуляции.
- •Гармоническая модуляция
- •3. Импульсная модуляция
- •4. Широтно-импульсная модуляция
- •5. Дискретная модуляция
- •20. Сравнительные характеристики по помехоустойчивости различных видов модуляции.
- •21. Цифровые методы модуляции. Информационные характеристики сигнала и канала.
- •Цифровая модуляция
- •22. Согласование статистических свойств источника сообщений и канала связи.
- •23. Сети передачи данных. Пропускная способность сети связи.
- •24. Методы решения задачи статистической маршрутизации. Рассмотрение информационного процесса на канальном уровне.
- •Связь между офисами на канальном уровне
- •Проблема шифрования на сетевом уровне
- •Детальное рассмотрение прозрачного шифратора
- •Аналогии с режимами шифрования блочных шифров
- •25. Общие понятия теории кодирования. Фундаментальные теоремы Шеннона о кодировании.
5. Дискретная модуляция
(кодоимпульсная модуляция)
При кодоимпульсной модуляции (КИМ) каждому значению амплитуды сигнала в дискретные моменты времени соответствует "пачка" импульсов (рис.3).
Рис. 3. Дискретная модуляция
Число уровней квантования определяют разрядность двоичного кода. Например, для измерения в диапазоне 0-100 с точностью 0,1% необходимо 1000 уровней. Принимаем 1024=210 , что соответствует 10 разрядному двоичному коду.
Импульсная модуляция широко используется в телемеханике и многоканальной связи (например, радиорелейной), дискретная модуляция используется в телеметрии и т.д.
20. Сравнительные характеристики по помехоустойчивости различных видов модуляции.
Важным способом повышения помехоустойчивости передачи непрерывных сигналов является рациональный выбор вида модуляции сигналов. Применяя виды модуляции, обеспечивающие значительное расширение полосы частот сигнала, можно добиться существенного повышения помехоустойчивости передачи.
Радикальным способом повышения помехоустойчивости передачи дискретных сигналов является использование специальных помехоустойчивых кодов. При этом имеются два пути повышения помехоустойчивости кодов. Первый заключается в выборе таких способов передачи, которые обеспечивают меньшую вероятность искажения кода, второй - в увеличении корректирующих свойств кодовых комбинаций.
Важным способом повышения помехоустойчивости передачи непрерывных сигналов является рациональный выбор вида модуляции сигналов. Применяя виды модуляции, обеспечивающие значительное расширение полосы частот сигнала, можно добиться существенного повышения помехоустойчивости передачи.
Радикальным способом повышения помехоустойчивости передачи дискретных сигналов является использование специальных помехоустойчивых кодов. При этом имеются два пути повышения помехоустойчивости кодов. Первый заключается в выборе таких способов передачи, которые обеспечивают меньшую вероятность искажения кода, второй - в увеличении корректирующих свойств кодовых комбинаций.
Помехоустойчивость кода зависит от помехоустойчивости передачи элементарных сигналов н от способов комбинирования. Если в коде используются все возможные комбинации, то любое единичное искажение будет приводить к образованию ложной команды. В телеуправлении, где особенно важна надежная передача команд, как правило, используется только часть возможных комбинаций. Ото позволяет применять различные способы обнаружения одиночных ошибок. Коды с исправлением ошибок в пром. Использование части возможных комбинаций в нек-рых кодах позволяет существенно повысить помехоустойчивость кода за счет уменьшения вероятности искажения отдельных символов путем увеличения их энергии при заданной длительности кода. В отличие от связи и телеграфии, где в основном используются двоичные коды с временным разделением и всеми возможными комбинациями, в телемеханике широко используются коды с различными защитами и й-спм-вольныо коды. С ростом протяженности линий связи н объема передаваемой информации помехоустойчивость и эффективность передачи приобретают большое значение.
Помехоустойчивость кода зависит от помехоустойчивости передачи элементарных сигналов и от способов комбинирозания. Если в коде используются все возможные комбинации, то любое единичное искажение будет приводить к образованию ложной команды. В телеуправлении, где особенно важна надежная передача команд, как правило, используется только часть возможных комбинаций. Это позволяет применять различные способы обнаружения одиночных ошибок. Коды с исправлением ошибок в пром. Использование части возможных комбинаций в нек-рых кодах позволяет существенно повысить помехоустойчивость кода за счет уменьшения вероятности искажения отдельных символов путем увеличения их энергии при заданной длительности кода. В отличие от связи и телеграфии, где в основном используются двоичные коды с временным разделением и всеми возможными комбинациями, в телемеханике широко используются коды с различными защитами и ft - сим-волыше коды. С ростом протяженности линий связи и объема передаваемой информации помехоустойчивость и эффективность передачи приобретают большое значение.
Наиболее изучены задачи определения помехоустойчивости передачи сообщений для случаев, когда задан способ передачи и известны характеристики канала. Тогда задача сводится к оценке верности различных способов приема сигналов - способов их обработки в приемных устройствах. Поэтому наиболее разработанной теорией помехоустойчивости является теория оптимального приема сигналов в различных условиях и для различных исходных данных. При приеме сигналов различают три основных класса задач: обнаружение, различение и восстановление сигналов. При обнаружении сигналов необходимо установить, что имеется на входе приемника: сигнал и помеха или только помеха. Эта задача, например, типична для радиолокации и для систем связи с пассивной паузой. При различении сигналов надо определить, какой сигнал из множества известных имеется на входе приемника. Сложность решения определяется уже не свойствами отдельных сигналов и помех, а различием сигналов при наличии помех и искажений.
КИМ обеспечивает существенное повышение помехоустойчивости передачи сообщений. Кроме того, дискретизация повремени позволяет использовать одни и те же устройства (каналы связи, устройства обработки информации и пр.
Наряду с этим оценка помехоустойчивости передачи непрерывных сигналов имеет ряд принципиально новых особенностей. Следовательно, качество фильтрации во многом определяет верность. Во-вторых, основными полезными преобразованиями непрерывных сигналов в процессе передачи являются модуляция и демодуляция, поэтому по существу оценивается помехоустойчивость способа модуляции и модема. В-третьих, помимо модуляции и демодуляции, имеются и другие полезные и паразитные преобразования сигналов о), которые влияют на качество фильтрации. В четвертых, требуется уметь определять степень сходства u (t) и u ( t), так как точное восстановление полезного сигнала невозможно.
Все эти особенности определения помехоустойчивости передачи непрерывных сообщений приводят к тому, что существенно усложняется решение задачи в общем виде. Поэтому конкретные задачи ставят так, чтобы использовать накопленный опыт и результаты, полученные при определении помехоустойчивости дискретных систем. Основным методическим приемом является ортогональное разложение полезного сигнала для того, чтобы задачу получения - оценки u (t) свести к задаче совместной оценки конечного числа случайных коэффициентов этого разложения. Этот прием лежит в основе определения потенциальной помехоустойчивости всех способов модуляции. Для оценки помехоустойчивости, как и ранее, удобно применять критерий максимального правдоподобия с последующим представлением оптимальных решений в виде, полезном для сравнительного анализа передачи непрерывных со-юбщений.
Более мощный сигнал обеспечивает большую помехоустойчивость передачи. Однако использование передачи на ОБП затрудняется из-за сложности ее приема, о чем сказано ниже.
Более мощный сигнал обеспечивает большую помехоустойчивость передачи. Однако использование передачи на 05П затрудняется из-за сложности ее приема.
Одним из эффективных способов повышения помехоустойчивости передачи является использование обратного канала, по которому информация может передаваться от приемника к передатчику. Системы, в которых применяется передача по обратному каналу, носят общее название систем с обратной связью.
Простым и часто применяемым способом повышения помехоустойчивости передачи является увеличение отношения сигнал / помеха за счет увеличения мощности передатчика. Однако этот метод, не - - смотря на свою простоту, может оказаться экономически невыгодным, так как связан с существенным ростом сложности и стоимости оборудования. Помимо того, увеличение мощности передачи сопровождается усилением мешающего действия данного канала на другие.
Простым и часто применяемым способом повышения помехоустойчивости передачи является увеличение отношения сигнал / помеха за счет увеличения мощности передатчика. Однако этот метод, несмотря на свою простоту, может оказаться экономически невыгодным, так как связан с существенным ростом сложности и стоимости оборудования. Помимо того, увеличение мощности передачи сопровождается усилением мешающего действия данного канала на Другие.