evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Ч е м медленнее затухает автокорреляф у н к ц и я , темс п е к т р а л ь н а я плотность у б ы в а е т б ы с т р е е . Этоозначает, что м е д л е н н ы е процессы имеют у з к и й частотный с п е к т р . Прибыстрозатухающейкорреляционнойфункциис п е к т р п о л у ч а е т с я , наоборот, ш и р о к и м .Дляныххарактеристики динамики взаимно коррелированныхпроцессовх(г)иy(t)используютсявзаимнослучайкорреляционнаяфункция1(г) =R*limX ->ооТ—ТоИ * (f)- М(х)] [у (г+т)- М(у)] dtи с в я з а н н а я с ней п р е о б р а з о в а н и е м Ф у р ь е в з а и м н а я с п е к т р а л ь н а я плотностьSxy ( с о ) .ЕслическихвфункциихарактеристикИИСвходитотысканиеслучайных процессов,на устройство обработки информации.294п е р е ч и с л е н н ы х статиститоих расчетвозлагаетсяВычислениеизводства.протеканияныхобобщенныхт е ж н и к о - э к о н о м и ч е с к и х п о к а з а т е л е й проЭ т о о д н а и з функ7дий И И С , и с п о л ь з у е м ы х д л ятехнологическихпредприятиях.процессовК числунаразличныхконтроляпромышлено б о б щ е н н ы х т е х н и к о - э к о н о м и ч е с к и х показателей м о г у т относиться: а) сведения об о б ъ е м е в ы р а б о т к и продукции з а с м е н у , с у т к и , м е с я ц , г о д ;б ) д а н н ы е о з а п а с а х с ы р ь я и топлива и об их расходовании за различные интервалы времени;* в)свед -н и я о к а ч е с т в е п р о д у к ц и и , о к о э ф ф и ц и е н т е п о л е з н о г о д е й с т в и я и т.
п.;г)срезультаты сопоставленияплановыми;табельностьд)производства;о б о р у д о в а н и я , обныхработотчетных производственныхпоказателейэ к о н о м и ч е с к и е п о к а з а т е л и , х а р а к т е р и з у ю щ и е рених.е)сведенияпричинах;ж)оповреждениях ипростояхд а н н ы е о проведении регламентпо профилактическому обслуживанию оборудования.Прив е д е н н ы й перечень м о ж е т б ы т ь п р о д о л ж е н .И н ф о р м а ц и ю т а к о г о в и д а о б ы ч н о п о д г о т а в л и в а е т и в ы д а е т н а устр о й с т в а ц и ф р о в о й печати о б щ е е у с т р о й с т в о о б р а б о т к и .Повышениестоверностьможнорующийвповыситькодисходныйго к о ц адостоверностипередачикодированныхпередачи к о д и р о в а н н ы х сигналовприменениемобразуетсяпутемк-элементныйпо ткорректирующихдобавлениясигналов.по к а н а л у скодов.избыточныхкДопомехамиКорректиэлементовк о д .
Увеличение числа э л е м е н т о в двоично= п + к приводит к т о м у , что общее число в о з м о ж н ы хкомбинаций возрастаетот N -2птдо М = 2 . П р и э т о м ч и с л о реально используемых к о м б и н а ц и й остается р а в н ы м N, но их располагаютпоопределенномуправилус р е д и М в о з м о ж н ы х к о м б и н а ц и й . -Правило т а к о в о : искажение любой из 7Y используемых к о д о в ы х к о м б и н а ц и йпод действием помех в канале связи может привести к образованиюл ю б о й из ч и с л а К = М — N н е и с п о л ь з у е м ы х к о м б и н а ц и й , но не д о л жНо п р и в о д и т ь к о б р а з о в а н и ю к а к о й - л и б о из о с т а в ш и х с я N — 1 использ у е м ы х к о м б и н а ц и й .
Практически полностью исключить в о з м о ж н о с т ьп о с л е д н е г о с о б ы т и я н е л ь з я , н о м о ж н о ц е н о й у с л о ж н е н и я к о д а и увелич е н и я ч и с л а и з б ы т о ч н ы х э л е м е н т о в к у м е н ь ш и т ь с к о л ь у г о д н о его вероятность.Прием любой из К неиспользуемых к о м б и н а ц и й свидетельствует обискажениисигнала.
Тогда сообщение бракуется.этого достаточно. Например,рывнойнойф у н к ц и и x(t)сторонепочтинеВо многихслучаяхпри п е р е д а ' е д и с к р е т н ы х о р д и н а т непрекачество воспроизведенияпострадает,еслиф у н к ц и и н а приемн е к о т о р ы е изординат будутз а б р а к о в а н ы . Т а к , при с т у п е н ч а т о й а п п р о к с и м а ц и и п о д и а г р а м м е , изображеннойха(0нарис.5.11, очередная горизонтальная ступень ф у н к ц и иб у д е т п р о д л е н а на с л е д у ю щ и й и н т е р в а л Т.
Е с л и б р а к у е т с я в средн е м о д н а о р д и н а т а и з т ы с я ч и , т о с р е д н е к в а д р а т и ч е с к а я п о г р е ш н о с т ь апп р о к с и м а ц и и почти не и з м е н я е т с я от этого.В тех с и с т е м а х ,где потеря сообщения стольи воспроизведение ложногос о о б щ е н и я , приже нежелательна, к а кобнаружении искажения295посылаютпо о б р а т н о м уканалус в я з и сигнал переспроса и сообщениеповторяется.Среди к о р р е к т и р у ю щ и хкодов существуют не только такие, которыепозволяют обнаруживать о ш и б к и , к а к это показано в ы ш е , но и такие,которыепозволяютнуюкомбинациютак,чтоLкисправлятьприлюбыхiизэлементовк о б р а з о в а н и ю о д н о й из L— максимальноегныме .
в о с с т а н а в л и в а т ь исходискаженной. Такиек о д ы строятсяк а ж д о й из N используемых к о м б и н а ц и й п р и м ы к а ю т своикомбинаций-сателлитовжениео ш и б к и , т.получениичисла К н е и с п о л ь з у е м ы х ,изиспользуемойп р и ч е м искакомбинациикомбинаций-сателлитов,приводите с л и i < г. З д е с ьч и с л о и с к а ж е н н ы х э л е м е н т о в , и с п р а в л я е м ы х данкорректирующимкодом.Комбинации-сателлитыдолжныбытьс в о и у к а ж д о й из N и с п о л ь з у е м ы х к о м б и н а ц и й — это д о л ж н ы б ы т ь неперекрывающиеся!множества.Необходимымусловием является неравенствоПолучивискаженную(нонедостаточным)L < K/N.комбинацию,не принадлежащуюникоднойи з N и с п о л ь з у е м ы х , п р и е м н и к о п р е д е л я е т , в к а к у ю и з N г р у п п сателлитовона попадает.Этим однозначно идентифицируется исходнаяпереданная комбинация.Кодыс исправлением о ш и б о к сложнее к о д о в с их обнаружением.К р о м е т о г о , н а д о иметь в вицу, что в случае, к о г д а число и с к а ж е н н ы хэлементовжойпревышаетгруппег,сателлитов.образуетсяТогдакомбинация,декодирующеепринадлежащаяустройство вчуприемнике выдает ложную информацию.Ц е н о й е щ е б о л ь ш е г о у с л о ж н е н и я п о л у ч а ю т к о д ы , к о т о р ы е исправл я ю т до ги с к а ж е н и й и о б н а р у ж и в а ю т и с к а ж е н и я б о л ь ш е г о ч и с л а элем е н т о в — от г1 до5+ 1 до s.
3,ти к о д ы с т р о я т с я т а к , ч т о при и с к а ж е н и и отг+э л е м е н т о в о б р а з у ю т с я к о м б и н а ц и и , к о т о р ы е не в х о д я т ниво д н у из г р у п п с а т е л л и т о в , но в то же в р е м я п р и н а д л е ж а т к К неиспользуемым комбинациям.Описанныещихканалыпринципысвязикодированиябольшойприменяются впротяженности.КакИ И С , содержап р а в и л о , выполнен и е о п е р а ц и й к о д и р о в а н и я и д е к о д и р о в а н и я в о з л а г а е т с я в н и х на специализированные б л о к и — к о д е р ы и декодеры.Сжатие данных.С и г н а л ы , с п о м о щ ь ю к о т о р ы х п е р е д а ю т с я разнообр а з н ы е с о о б щ е н и я , о б л а д а ю т , к а к п р а в и л о , очень б о л ь ш о й и з б ы т о ч н о стью в и н ф о р м а ц и о н н о м с м ы с л е .
П о я с н и м э т о п р и м е р о м . С о г л а с н оремеКотельниковаможнооднозначнофункциювосстановитьв з я т ы х через интервал Т =Вx(t)1/2/этих о р д и н а т а х с о д е р ж и т с яспоприводяткт о м у , чточастотойзначениямдискретныхтеоспектра /ординат,.полная информация о ф у н к ц и и х ( т ) .Т е м не менее, к а к б ы л о показано вфункцииграничной§ 5.2, трудности в о с с т а н о в л е н и япрактическидискретизациюповрем е н и в е д у т с и н т е р в а л о м в д е с я т к и р а з м е н ь ш и м , а к а н а л ы с в я з и занимают избыточными сигналами, несущими чрезвычайно малое количество296Рис.
5.24информации.ма д о р о г иМеждутем каналы связи большойуменьшениеизбыточностипозволяет загрузитьчислап р о т я ж е н н о с т и весь— в е л и к а стоимость их сооружения и эксплуатации. Л ю б о еисточников,тие д а н н ы х даетпередаваемыхтот жеканалчто даетбольшойвозможностьсигналовсообщениями( сжатие д а н н ы х )отдополнительногоэкономическийэффект.Сжар а з г р у з и т ь у с т р о й с т в а х р а н е н и я информации, что т а к ж е весьма в а ж н о и дает существенную э к о н о м и ю .Д л я сжатия данных требуется применятьу с т р о й с т в а о б р а б о т к и информации.Например,если на п р и е м н о й с т о р о н е и м е е т с я у с т р о й с т в о ,способноеумножатьдискретныеяп2тг/гр(? -/7)/27г/гр(? —iT)х{ординатыи суммироватьнафункциюто м о ж н о на передающей стороне выполнять дискретизациюдомсоответствующимТ,требованиювидаполучаемые функции,теоремыспериоКотельникова.Необх о д и м о лишь иметь в виду, что при э т о м восстановление ф у н к ц и и х (г)будет п р о и с х о д и т ь с б о л ь ш и м з а п а з д ы в а н и е м в о в р е м е н и .Можно получитьсжатие д а н н ы х с п о м о щ ь ю б о л е е простой обработк и с и г н а л о в н а п р и е м н о й с т о р о н е .
Н а п р и м е р , в м е с т о с т у п е н ч а т о й аппроксимации функции х ( г )менитьаппроксимациюми вершинырезкамиотрезками,д и с к р е т н ы х о р д и н а т ( р и с . 5..24,а).погрешностиступенчатойпо типу д и а г р а м м ы р и с . 5.11прямолинейнымиможноПри той же допустимойвыбрать большее значение интервалааппроксимации.парабол,м о ж н о присоединяющиТ, чемприЕ с л и ж е а п п р о к с и м и р о в а т ь ф у н к ц и ю отсоединяющими(рис. 5 .
2 4 , 6 ) , то интервал Твершиныдискретныхординатм о ж н о еще увеличить. Р а з у м е е т с я , степеньсжатия д а н н ы х при э т о м д а л е к о не та, что при о б р а б о т к е го т е о р е м еКотельникова, нозатои о б р а б о т к а м н о г о п р о щ е и з а д е р ж к а г о времени меньше.Весьмаэффективендискретизацииметодпо времени.сжатияШагданных с неравномерным шагомувеличиваетсяприм е д л е н н ы х измен е н и я х х (/)и у м е н ь ш а е т с я п р и б ы с т р ы х . В п р о с т е й ш е м с л у ч а е э т о делаетсяочередная ордината х-хсо(рис.так:времени5.25),предыдущейкотороепередается тогда, когдапередачиопределяетсядостигаеттребуемойзаданноготочностьюизменениезначения5измерения.Рис. 5.25большийНоэ ф ф е к т сжатия данных получается, если установить н аПередающей иприемнойсторонах о д и н а к о в ы е устройства предсказания поведения ф у н к ц и и х ( г ) .
Предсказание ведется на м а л ы й интервалв р е м е н и 0, и с э т и м же и н т е р в а л о м передающее устройство выполняетотборординат х ( г ) . Но передача их ведется существенно р е ж е —т о л ь к о тогда, к о г д а значение х в м о м е н т очередного отбора ординатыо т л и ч а е т с я о т п р е д с к а з а н н о г о з н а ч е н и я б о л ь ш е ч е м н а 5 .