Главная » Просмотр файлов » Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем (1985)

Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем (1985) (1186205), страница 3

Файл №1186205 Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем (1985) (Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем (1985)) 3 страницаБорисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем (1985) (1186205) страница 32020-08-26СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

3. Создание систем автоматизированного проектирования радиосистем (САПР), в которых используются методы автоматизированного математического моделирования и диалоговые режимы и процедуры. ЬЗ. ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ РАДИОСИСТЕМ Подготовка задачи к исследованию методом моделирования начинается с составления неформального (концептуального) описания радиосистемы. Неформальным описанием радиосистемы называется вся имеющаяся о ней совокупность сведений, достаточная для установления предполагаемого илн фактического алгоритма ее работы. Неформальное описание радиосистемы должно содержать информацию, достаточную для построения ее функциональной схемы.

Последняя служит основой для разработки формального описания, из которого далее можно получить желаемую математическую модель системы. Описание системы, составленное по ее функциональной схеме с использованием определенного базиса операторов, позволяющих по входным воздействиям найти реакцию системы в общем виде, назовем обобщенной математической моДелью или формальным описанием, Чтобы составить формальное описание, необходимо, используя функциональную схему системы, ввести множество характеризующих ее параметров и базис операторов, которые устанавливают отношения между этими параметрами.

Поэтому первым шагом при постровиин 10 формального описания системы является определение множества ее параметров 0=(д;), 1=1, 2, ..., п, (1.1) и базиса опвраторов А=Щ, 1=1, 2, ..., пт, (1.2) Под параметрами системы далее пони~маются постоянные или переменные во времени величины, которые характеризуют состояние системы в данный момент времвни, задают ее свойства и характеристики. При этом структура системы определяется ее функциональной схемой, злемвнты которой должны быть описаны соответствующими операторамиА; из множества А (1.2). Все параметры (1.1) радиосистемы можно разбить на четыре подмножества: 0=(У, а, р, у), где Р= (о;) (1=1, 2,..., й) — фазовые переменные (координаты) системы; а=(а~) (1=1, 2, ...,1) — внешние параметры; б=(б) (1=1, 2, ..., гп) — внутренние параметры, у=(1ч) (1=1, 2, ..., и) — выходные параметры. Фазовыми переменными системы называются функции времени о„которые определяют состояние системы в любой заданный момент времени й В состав множества фазовых переменных 1~ входят: Х=(х,) (1=1, 2, ..., д) — внешние или входные фазовые переменные, образующие вектор входных воздействий; 7= (у;) (1=1, 2,..., р) — выходные фазовые переменные, образующие вектор реакций систвмы; 2= (г,) (1=1, 2, ..., 1) — внутренние фазовые переменные.

Оператор А, (1=1, 2,..., т) представляет собой правило, по которому каждому элементу х; множества Х входных фазовых переменных (случайных или детерминированных) ставится в однозначное или взаимооднозначное соответствие элемент у, множества т' ныходных фазовых переменных. При этом имеет место следующее операторное уравнение: т'= АХ. (1.3) Число различных функциональных звеньев, из кото- рых можно составить функциональную схему радио- системы на любом иерархическом уровне, конечно.

11 Поэтому для формального описания радиосистем на заданном иерархическом уровне достаточно ввести конечное множество (алфавит) операторов А=. (А;), 1=1, 2, ..., й4. (1А ) Это множество обычно называют базисом операторов. Внешними параметрами системы а называют физические величины, численные значения которых определяют характеристики входных фазовых переменных Х. Вектор входных воздействий, таким образом, можно описать ~следующим соотношением: Х=Х(а, 1).

(1.6) Внутренними параметрами системы 8 называют физические величины, численные значения которых характеризуют свойства функциональных звеньев, образующих систему и описываемых операторами множества А. При этом операторы можно представить следующим соотношением; А=А(8). (1.6) Сформулированные определения позволяют ввести понятие формального описания радиосистемы и ее математической модели. В общем случае формальное описание системы определяется операторным уравнением (1.3). С учетом введенных внешних (1.5) и внутренних (1.6) параметров это уравнение принимает вид «'(1) =А(р) Х(а,(), (1.7) где и и 6 в свою очередь могут быть функциями времени 1. Формальная схема системы, отображающая это описание, показана на рис. 1.2.

Уравнение (1.7) описывает множество различных систем. Чтобы описать конкретную систему, необходимо уточнить и детализировать оператор А(8) и осуществить его декомпозицию — разбить систему на подсистемы. Если далее ввести ограничения и допущения относительно функционирования отдельных звеньев системы, то из форх<,0 мэ «Ю мального описания может быть получена математическая модель конкретной системы. В зависимости от характера ограничений и Рвс. 1ап допущений математические моде- ли будут различными. Таким образом, из формального описания (1.7) можно получить множество моделей системы. Выходным параметром системы является физическая величина, численное значение которой характеризует качество работы системы.

Множество выходных параметров системы у=(у,) ((=1, 2, ..., п) позволяет количественно оценить правильность работы и качество выполнения системой поставленной задачи. Для оценки множества выходных параметров у фомальное описание системы в общем виде можно представить соотношением у=В~(А,(1, а), (1.8) где А — оператор, отображающий структуру системы. Такое описание в замкнутой форме можно получить лишь в результате серьезного теоретического анализа, и то лишь в простейших случаях. При исследовании или проектировании радиосистем методами моделирования на ЭВМ применяется следующее формальное описание выходных параметров: у — рх [у (1) 1 (1.9) где «'(1) =(у;(1)) ((=1, 2, ..., р; 0<1(Т„; ҄— время наблюдения реализации).

Здесь выходной параметр радиосистемы получается в результате обработки выборки объемом р из ансамбля реализаций выходной фазовой переменной «'. Формальная схема моделирования системы на ЭВМ, в результате которого можно получить оценку у выходного параметра, показана на рис. 1.3. Здесь задача решается методом статистического моделирования, т. е. путем многократных прогонов модели при заданных начальных условиях «э и Хм параметрах системы а и р. В блоке Х формируется р независимых реализаций входных фазовыхпеременных Х=(х„а, 1) (1=1, 2, ..., р; 0(1(Т,). Эти реализации поступают в блок (А), являющийся реализованной на ЭВМ математической моделью системы, отображающей те или иные се особенности.

На выходе блока А получаем р реализаций выходных фазовых переменных «'=(у;(г) ) (1= =1, 2, ..., р; 0(1(Т„). Для стохастических систем в общем случае «' является иестационарным случайным процессом с многомерным распределением.- В блоке Гэ 13- Ряс. ьз. осуществляется преобразование и статистическая обработка выборки У, в результате которой получаем оценку выходного параметра системы у. Далее полученные оценки т сравниваются с требуемыми значениями т* выходных параметров, определяемыми техническим заданием на проектирование системы. На основании сравнения выносится решение о дальнейшей процедуре моделирования. Если результат сравнения у и у' неудовлетворителен, то принимается решение о продолжении моделирования.

Если результат сравнения у и т' удовлетворителен, то принимается решение о прекращении исследований, и результаты моделирования фиксируются в виде документа. Таким образом, для моделирования системы необходимо располагать формальным описинием относительно множества выходных параметров у=(у~) (1=1, 2, ..., и). Выходные параметры, используемые для оценки качества функционирования системы, тесно связаны с конкретными задачами, подлежащими решению методами моделирования на ЭВМ.

Такими выходными параметрами могут быть технико-экономическая эффективность, техническая эффективность, показатели качества. Технико-экономической эффективностью системы называется количественная оценка ее технической эффективности с учетом стоимости. Для оценки технико-экономической эффективности желательно иметь единое формальное описание системы, характеризующее как технн- Н ческую эффективность, так и средства С, необходимые для ее обеспечения: Э„=Т,=Г,(С, Э), (1.10) где С=в (Сь См -, Сэ) — функция стоимости проектирования, разработки и эксплуатации системы. Построение реализуемых на ЭВМ математических моделей радиосистем по формальному описанию (1.10) связано со значительными трудностями. Это объясняется отсутствием необходимой априорной информации, особенно иа начальных стадиях проектирования.

Технической эффективностью системы называют степень ее пригодности к выполнению поставленной задачи в заданных условиях, выраженную количественной мерой. В общем случае для оценки технической эффективности системы необходимо располагать следующим формальным описанием: Э=у,=~, ()~, К), (1.11) 1à —,Р (оь о, ..., оь) — РезУльтиРУющаЯ пРоизводительиость системы (например, скорость передачи информации, число одновременно обслуживаемых объектов); К=Чз(Км Кз, -, К,) — результирующий показатель качества системы. Таким образом, техническая эффективность системы при заданной результирующей производительности зависит от множества К=(К;) (1= =1, 2, ..., и) показателей качества системы, элементы которого характеризуют систему с различных точек зре. иия (в различных сечениях).

Показатели качества, которые можно рассматривать как выходные параметры у, устанавливают при формулировке технического задания на проектирование системы, и далее их необходимо оценивать методом моделирования рассматриваемого варианта системы. Показатели качества радиосистем можно разделить на информационные, конструктивные и экономические. Информационными показателями качества являются точность, разрешающая способность, дальность действия, помехоустойчивость, помехозащищенность, электромагнитная совместимость и т.

п:, конструктивными показателями качества — масса аппаратуры, ее объем и габариты, надежность и т. д.; экономическими показателями — стоимость, безопасность и безвредность для окружающей среды, простота утилизации и т. п. !6 Техническая эффективность систем (1.11) зависит от всей совокупности перечисленных показателей качества, которые являются взаимосвязанными — изменение одного из иих, как правило, приводит к изменению остальных.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6367
Авторов
на СтудИзбе
310
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее