
- •Автоматизированные информационно-управляющие системы
- •Для студентов специальности 220201
- •Рецензенты: профессор а.В. Рощин
- •119454, Москва, пр. Вернадского, 78
- •2. Основные положения методов
- •3. Задание на лабораторную работу
- •4. Порядок проведения лабораторной работы
- •5. Форма и содержание отчета
- •Лабораторная работа №2 Определение необходимой ширина связи канала связи для передачи сигнала с заданными характеристиками
- •1. Цель работы
- •2. Основные положения метода
- •3. Задание на лабораторную работу
- •4. Порядок проведения лабораторной работы
- •7 Гармоническими составляющими
- •5. Форма и содержание отчета
- •Лабораторная работа №3 Имитация шумового воздействия
- •1. Цель работы
- •2. Основные положения метода моделирования
- •3. Задание на лабораторную работу
- •4. Порядок проведения лабораторной работы
- •5. Форма и содержание отчета
- •Лабораторная работа №4 Анализ ошибок при передаче импульсного сигнала по каналу с шумами
- •Цель работы
- •2. Основные положения метода моделирования
- •3. Задание на лабораторную работу
- •4. Порядок проведения лабораторной работы
5. Форма и содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать необходимые сведения, формулы, алгоритмы, программы, с помощью которых велись вычисления. По результатам проведенной лабораторной работы в отчете должны быть приведены необходимые таблицы, графики, рисунки.
Отчет должен содержать следующие результаты исследования:
- объём полученной статистической совокупности
- оценки числовых характеристик полученные по статистической совокупности;
- гистограмму
- меру расхождения;
- вероятность правдоподобия гипотезы о соответствии закона распределения ;
- сравнительные оценки вычислительных затрат;
- выводы по работе.
Лабораторная работа №2 Определение необходимой ширина связи канала связи для передачи сигнала с заданными характеристиками
1. Цель работы
Сообщение, имеющее форму, удобную для его передачи и обработки, называют сигналом. Сигналы могут иметь разную физическую природу и форму, следовательно, обладать некоторыми свойствами, обеспечивающими перенесение информации в пространстве и во времени.
Знание свойств сигналов позволяет выбрать физическую среду, обеспечивающую их передачу с наименьшими потерями, а также допустимые скорости передачи информации в выбранной среде и сформулировать требования к аппаратным средствам, через которые будут проходить сигналы при реализации информационных технологий.
Целями данной работы являются: изучение свойств сигналов на основе математических моделей, создание программ для расчета частотных спектров на основе используемых моделей, проведение вычислений при различных соотношениях между параметрами сигналов, определение допустимых искажений сигнала в зависимости от ширины спектра.
2. Основные положения метода
В основе метода используются формулы приведенные ниже
(2.1)
(2.2)
(2.3)
(2.4)
где C0 – постоянная составляющая,
ω1=2π/T – круговая частота первой гармоники,
T – период повторения функции,
k – номер гармоники
Ck – амплитуда k – й гармоники,
φk – фаза k – й гармоники.
Расчет гармонических составляющих сводится к вычислению по формулам приближенного интегрирования
(2.5)
(2.6)
где N – число дискретных отсчетов на периоде [0,T]
исследуемой функции f(t)
Δt = T/N – шаг, с которым расположены отсчеты функции f(.).
Постоянная составляющая находится по формуле C0=a0
Переход к комплексной форме представления осуществляется по приведённым далее формулам:
;
; (2.7)
Для периодических сигналов с ограниченным спектром мощность находится по формуле:
(2.8)
где P – мощность сигнала со спектром ограниченным n гармониками.
Для решения задачи спектрального анализа по вышеприведенным формулам в электронной версии методических указаний приведены программы расчета спектральных характеристик. Программы выполнены в среде VBA Microsoft Excel.