Som bemærket ovenfor er de transmitterede signaler entydigt relateret til de transmitterede meddelelser. Den matematiske beskrivelse af signalet er en funktion af tiden s(t). Kommunikationssignaler kan klassificeres efter flere kriterier.

I meddelelsesteori er signaler primært opdelt i deterministiske (regulære) og tilfældige. Signalet kaldes deterministisk hvis det kan beskrives ved en kendt funktion af tiden. Derfor mener vi med deterministisk et signal, der svarer til en kendt transmitteret besked, og som kan forudsiges nøjagtigt på forhånd over et vilkårligt langt tidsrum. Deterministiske signaler er normalt opdelt i periodiske, næsten periodiske og ikke-periodiske.

Under virkelige forhold er signalet på modtagestedet ukendt på forhånd og kan ikke beskrives af en bestemt tidsfunktion. De modtagne signaler er uforudsigelige og tilfældige på grund af flere årsager. For det første fordi et almindeligt signal ikke kan bære information. Faktisk, hvis alt var kendt om det transmitterede signal, ville der ikke være behov for at transmittere det. Normalt ved den modtagende side kun nogle parametre signal. For det andet er signalerne tilfældige på grund af forskellige typer interferens, både ekstern (kosmisk, atmosfærisk, industriel osv.) og intern (støj fra lamper, modstande osv.). Det modtagne signal er også forvrænget på grund af dets passage gennem en kommunikationslinje, hvis parametre ofte er en tilfældig funktion af tiden.

Modellen af ​​et kommunikationssignal er ikke kun en funktion af tid s(t) , men et sæt af nogle funktioner, der repræsenterer en tilfældig proces. Hvert specifikt signal er et af implementeringer tilfældig proces, der kan beskrives ved en deterministisk funktion af tiden. Ofte er ensemblet af mulige beskeder (signaler) kendt af modtageren. Opgaven er at bestemme ud fra den accepterede implementering af signalblandingen med støj, hvilken besked fra et givet ensemble der blev transmitteret.

Det transmitterede signal skal således betragtes som et sæt funktioner, der er implementeringer af en tilfældig proces. De statistiske karakteristika ved denne proces beskriver fuldstændigt signalets egenskaber. Imidlertid bliver det vanskeligt at løse mange specifikke problemer i dette tilfælde. Derfor er det tilrådeligt at begynde at studere signaler og deres passage gennem forskellige kredsløb med individuelle implementeringer som deterministiske funktioner.

En fuldstændig signalbeskrivelse er ikke altid nødvendig. Nogle gange er nogle få generaliserede karakteristika, der mest fuldt ud afspejler signalets egenskaber, tilstrækkelige til analyse. En af de vigtigste egenskaber ved et signal er dets varighedT, som bestemmer den nødvendige driftstid for kanalen og er simpelthen relateret til mængden af ​​information, der transmitteres af dette signal. Den anden egenskab er spektrum bredde signal F, som karakteriserer signalets opførsel over dets varighed og hastigheden af ​​dets ændring. Som en tredje egenskab kunne man introducere en, der ville bestemme amplituden af ​​signalet gennem dets eksistens, for eksempel effekt. Dog signalstyrken RMed bestemmer ikke i sig selv betingelserne for dens transmission over reelle kommunikationskanaler med interferens. Derfor er et signal normalt karakteriseret ved forholdet mellem signal- og støjeffekter:

som kaldes overskud af signal over støj eller signal-til-støj-forhold.

En signalkarakteristik kaldet dynamisk rækkevidde,

som bestemmer omfanget af ændringer i signalniveauer (for eksempel lydstyrke ved transmission af telefonbeskeder) og stiller tilsvarende krav til banens linearitet. Fra denne side kan signalet karakteriseres ved den såkaldte crest faktor

repræsenterer forholdet mellem den maksimale signalværdi og den faktiske værdi. Jo højere peak-faktor signalet er, jo dårligere vil radioenhedens energiydelse være.

Fra synspunktet om transformationer udført på meddelelser er signaler normalt opdelt i videosignaler (umodulerede) og radiosignaler (modulerede). Typisk er spektret af et videosignal koncentreret i lavfrekvensområdet. Når der bruges modulering, kaldes videosignalet modulerende. Radiosignalspektret er koncentreret omkring en vis gennemsnitsfrekvens i højfrekvensområdet. Radiosignaler kan transmitteres i form af elektromagnetiske bølger.

For at afslutte dette afsnit vil vi kort beskrive de signaler, der bruges i forskellige typer kommunikation. I fig. Figur 1.2 viser et videosignal i form af en kontinuerlig pulssekvens. Et sådant signal genereres under telegraftyper af arbejde ved hjælp af en femcifret binær kode. Frekvensbåndbredden, der bruges til at transmittere sådanne signaler, afhænger af telegrafhastigheden og er f.eks. lig med 150-200 Hz, når man bruger ST-35 telegrafapparatet og sender 50 tegn i sekundet. Når du sender telefonbeskeder, er signalet en kontinuerlig bølge
funktionstider, som vist i fig. 1,2 b.

I
kommerciel telefoni, transmitteres signalet normalt i frekvensbåndet fra 300 Hz til 3400 Hz. I udsendelser kræver højkvalitetstransmission af tale og musik et frekvensbånd på ca. 40 Hz til 10 kHz. Når du sender stillbilleder ved hjælp af en fototelegraf, har signalet den form, der er vist i fig. 1.Z a.

Det repræsenterer en trinfunktion. Antallet af mulige niveauer er lig med antallet af transmitterede lydstyrker og halvtoner. En eller flere standard telefonkanaler bruges til transmission. Ved transmission af levende billeder i fjernsyn ved hjælp af 625 dekomponeringslinjer kræves et frekvensbånd på 50 Hz til 6 MHz. Signalet har en kompleks diskret-kontinuerlig struktur. Modulerede signaler har formen vist i fig. 1.3 b (med amplitudemodulation).

Hver dag står mennesker over for brugen af ​​elektroniske enheder. Det moderne liv er umuligt uden dem. Vi taler jo om TV, radio, computer, telefon, multicooker og så videre. Tidligere, for blot et par år siden, tænkte ingen på, hvilket signal der blev brugt i hver fungerende enhed. Nu har ordene "analog", "digital", "diskret" eksisteret i lang tid. Nogle typer signaler på listen er af høj kvalitet og pålidelige.

Digital transmission kom i brug meget senere end analog. Dette skyldes det faktum, at et sådant signal er meget lettere at vedligeholde, og teknologien på det tidspunkt var ikke så forbedret.

Hver person møder begrebet "diskrethed" hele tiden. Hvis du oversætter dette ord fra latin, vil det betyde "diskontinuitet." Når vi dykker langt ned i videnskaben, kan vi sige, at et diskret signal er en metode til at transmittere information, hvilket indebærer en ændring i tiden for bæremediet. Sidstnævnte tager enhver værdi fra alle mulige. Nu falder diskretheden i baggrunden, efter beslutningen blev truffet om at producere systemer på en chip. De er holistiske, og alle komponenter interagerer tæt med hinanden. I diskrethed er alt præcis det modsatte - hver detalje er afsluttet og forbundet med andre gennem specielle kommunikationslinjer.

Signal

Et signal er en speciel kode, der transmitteres ud i rummet af et eller flere systemer. Denne formulering er generel.

Inden for information og kommunikation er et signal en speciel databærer, der bruges til at transmittere meddelelser. Det kan oprettes, men ikke accepteres. Sidstnævnte betingelse er ikke nødvendig. Hvis signalet er en besked, anses det for nødvendigt at "fange".

Den beskrevne kode er specificeret af en matematisk funktion. Det karakteriserer alle mulige ændringer i parametre. I radioteknisk teori betragtes denne model som grundlæggende. I den blev støj kaldt en analog af signalet. Den repræsenterer en funktion af tid, der frit interagerer med den transmitterede kode og forvrænger den.

Artiklen beskriver typerne af signaler: diskrete, analoge og digitale. Den grundlæggende teori om det beskrevne emne gives også kort.

Typer af signaler

Der er flere tilgængelige signaler. Lad os se på hvilke typer der er.

1. Baseret på databærerens fysiske medie er de opdelt i elektriske, optiske, akustiske og elektromagnetiske signaler. Der er flere andre arter, men de er lidt kendte.
2. I henhold til indstillingsmetoden er signaler opdelt i regelmæssige og uregelmæssige. Den første er deterministiske metoder til datatransmission, som er specificeret af en analytisk funktion. Tilfældige er formuleret ved hjælp af sandsynlighedsteorien, og de antager også værdier på forskellige tidspunkter.
3. Afhængigt af de funktioner, der beskriver alle signalparametre, kan datatransmissionsmetoder være analoge, diskrete, digitale (en metode, der er kvantiseret i niveau). De bruges til at drive mange elektriske apparater.

Nu kender læseren alle typer signaltransmission. Det vil ikke være svært for nogen at forstå dem; det vigtigste er at tænke lidt og huske skolens fysikkursus.

Hvorfor behandles signalet?

Signalet behandles for at transmittere og modtage information, der er krypteret i det. Når det er udvundet, kan det bruges på en række forskellige måder. I nogle situationer vil den blive omformateret.

Der er en anden grund til at behandle alle signalerne. Den består af en let komprimering af frekvenser (for ikke at beskadige informationen). Herefter formateres og transmitteres med langsomme hastigheder.

Analoge og digitale signaler bruger specielle teknikker. Især filtrering, foldning, korrelation. De er nødvendige for at genoprette signalet, hvis det er beskadiget eller har støj.

Skabelse og dannelse

Ofte er der brug for en analog-til-digital-konverter (ADC) for at generere signaler. Begge bruges oftest kun i situationer, hvor der bruges DSP-teknologier. I andre tilfælde vil kun brugen af ​​en DAC duge.

Når de opretter fysiske analoge koder med videre brug af digitale metoder, er de afhængige af den modtagne information, som transmitteres fra specielle enheder.

Dynamisk rækkevidde

Det beregnes ved forskellen mellem de højere og lavere lydstyrkeniveauer, som er udtrykt i decibel. Det afhænger helt af arbejdet og forestillingens karakteristika. Vi taler både om musiknumre og almindelige dialoger mellem mennesker. Tager vi for eksempel en announcer, der læser nyhederne, så svinger hans dynamikområde omkring 25-30 dB. Og mens du læser ethvert værk, kan det stige til 50 dB.

Analogt signal

Et analogt signal er en tidskontinuerlig metode til datatransmission. Dens ulempe er tilstedeværelsen af ​​støj, hvilket nogle gange fører til et fuldstændigt tab af information. Meget ofte opstår der situationer, hvor det er umuligt at afgøre, hvor de vigtige data er i koden, og hvor der er almindelige forvrængninger.

Det er på grund af dette, at digital signalbehandling har vundet stor popularitet og gradvist erstatter analog.

Digitalt signal

Et digitalt signal er specielt det er beskrevet af diskrete funktioner. Dens amplitude kan antage en vis værdi fra de allerede specificerede. Mens et analogt signal kan komme med en enorm mængde støj, filtrerer et digitalt signal det meste af den modtagne støj fra.

Derudover overfører denne type datatransmission information uden unødvendig semantisk belastning. Flere koder kan sendes på én gang gennem én fysisk kanal.

Der er ingen typer digitalt signal, da det skiller sig ud som en separat og uafhængig metode til datatransmission. Det repræsenterer en binær strøm. I dag betragtes dette signal som det mest populære. Dette skyldes brugervenlighed.

Anvendelse af digitalt signal

Hvordan adskiller et digitalt elektrisk signal sig fra andre? Det faktum, at han er i stand til at udføre fuldstændig regenerering i repeateren. Når et signal med den mindste interferens ankommer til kommunikationsudstyr, ændrer det straks form til digital. Det gør, at for eksempel et tv-tårn kan generere et signal igen, men uden støjeffekten.

Hvis koden ankommer med store forvrængninger, så kan den desværre ikke gendannes. Hvis vi tager analog kommunikation i sammenligning, kan en repeater i en lignende situation udtrække en del af dataene og bruge en masse energi.

Når man diskuterer cellulær kommunikation af forskellige formater, hvis der er stærk forvrængning på en digital linje, er det næsten umuligt at tale, da ord eller hele sætninger ikke kan høres. I dette tilfælde er analog kommunikation mere effektiv, fordi du kan fortsætte med at føre en dialog.

Det er netop på grund af sådanne problemer, at repeatere meget ofte danner et digitalt signal for at reducere hullet i kommunikationslinjen.

Diskret signal

I dag bruger enhver person en mobiltelefon eller en form for "opkaldsmaskine" på deres computer. En af enheders eller softwares opgaver er at sende et signal, i dette tilfælde en stemmestrøm. For at bære en kontinuerlig bølge kræves en kanal, der har det højeste niveau af gennemstrømning. Derfor blev det besluttet at bruge et diskret signal. Den skaber ikke selve bølgen, men dens digitale udseende. Hvorfor? Fordi transmissionen kommer fra teknologi (for eksempel en telefon eller computer). Hvad er fordelene ved denne type informationsoverførsel? Med dens hjælp reduceres den samlede mængde af overførte data, og batch-afsendelse er også lettere at organisere.

Begrebet "sampling" har længe været støt brugt i arbejdet med computerteknologi. Takket være dette signal transmitteres ikke kontinuerlig information, som er fuldstændig kodet med specielle symboler og bogstaver, men data indsamlet i specielle blokke. De er separate og komplette partikler. Denne indkodningsmetode er længe blevet henvist til baggrunden, men er ikke helt forsvundet. Det kan bruges til nemt at overføre små stykker information.

Sammenligning af digitale og analoge signaler

Når man køber udstyr, tænker næppe nogen over, hvilke typer signaler der bruges i denne eller den anden enhed, og endnu mere om deres miljø og natur. Men nogle gange skal man stadig forstå begreberne.

Det har længe stået klart, at analoge teknologier taber efterspørgsel, fordi deres brug er irrationel. Til gengæld kommer digital kommunikation. Vi skal forstå, hvad vi taler om, og hvad menneskeheden afviser.

Kort sagt er et analogt signal en metode til at transmittere information, der involverer beskrivelse af data i kontinuerlige funktioner i tiden. Rent konkret kan amplituden af ​​oscillationer være lig med enhver værdi inden for visse grænser.

Digital signalbehandling beskrives ved diskrete tidsfunktioner. Med andre ord er amplituden af ​​oscillationer af denne metode lig med strengt specificerede værdier.

Går man fra teori til praksis, må man sige, at det analoge signal er karakteriseret ved interferens. Der er ingen sådanne problemer med digital, fordi det med succes "udjævner" dem. Takket være nye teknologier er denne metode til dataoverførsel i stand til at gendanne al den originale information på egen hånd uden indgriben fra en videnskabsmand.

Når vi taler om tv, kan vi allerede med selvtillid sige: analog transmission har længe overlevet dens anvendelighed. De fleste forbrugere skifter til et digitalt signal. Ulempen ved sidstnævnte er, at mens enhver enhed kan modtage analog transmission, kræver en mere moderne metode kun specialudstyr. Selvom efterspørgslen efter den forældede metode for længst er faldet, er denne type signaler stadig ikke i stand til helt at forsvinde fra hverdagen.

5.1 Kommunikationssystem

Et kommunikationssystem forstås som et sæt af enheder og miljøer, der sikrer transmission af beskeder fra afsender til modtager. Generelt er et generaliseret kommunikationssystem repræsenteret af et blokdiagram.

Figur 1 – Generaliseret kommunikationssystem

Sender er en enhed, der registrerer og genererer et kommunikationssignal. En modtager er en enhed, der konverterer et modtaget kommunikationssignal og gendanner den oprindelige besked. Indvirkningen af ​​interferens på det nyttige signal manifesteres i det faktum, at den modtagne besked ved modtagerudgangen ikke er identisk med den transmitterede.

En kommunikationskanal forstås som et sæt tekniske enheder, der giver uafhængig transmission af en given besked over en fælles kommunikationslinje i form af passende kommunikationssignaler. Et kommunikationssignal er en elektrisk forstyrrelse, der entydigt viser en besked.

Kommunikationssignaler er meget forskellige i form og repræsenterer tidsvarierende spænding eller strøm.

Når man løser praktiske problemer i kommunikationsteori, er et signal karakteriseret ved et volumen svarende til produktet af dets tre egenskaber: signalvarighed, spektrumbredde og overskud af den gennemsnitlige signaleffekt over interferens. I dette tilfælde . Hvis disse karakteristika udvides parallelt med akserne i det kartesiske system, vil volumen af ​​et parallelepiped blive opnået. Derfor kaldes produktet for signalets volumen.

Varigheden af ​​signalet bestemmer tidsintervallet for dets eksistens.

Signalspektrets bredde er det frekvensinterval, som signalets begrænsede frekvensspektrum befinder sig i, dvs. .

Kommunikationskanalen er i kraft af sin fysiske natur kun i stand til effektivt at transmittere signaler, hvis spektrum ligger i et begrænset frekvensbånd med et acceptabelt område af effektændringer.

Derudover stilles kommunikationskanalen til rådighed for afsenderen af ​​beskeden for et meget bestemt tidspunkt. Som følge heraf, analogt med et signal i kommunikationsteori, blev begrebet kanalkapacitet introduceret, som er defineret: ; .

En nødvendig betingelse for at sende et signal med en volumen over en kommunikationskanal, hvis kapacitet er lig med , er eller . Signalets fysiske egenskaber kan ændres, men et fald i en af ​​dem ledsages af en stigning i den anden.

5.2.2 Båndbredde og transmissionshastighed

Båndbredde er den maksimalt mulige hastighed for informationsoverførsel. Den maksimale gennemstrømning afhænger af kanalbåndbredden såvel som af forholdet og bestemmes af formlen . Dette er Shannons formel, som er gyldig for ethvert kommunikationssystem ved tilstedeværelse af fluktuationsinterferens.

5.2.3 Kanalfrekvensrespons

Frekvensresponsen for en kommunikationskanal er afhængigheden af ​​resterende dæmpning af frekvensen. Resterende dæmpning er forskellen i niveauer ved input og output af en kommunikationskanal. Hvis der i begyndelsen af ​​linjen er strøm , og i slutningen - , så er dæmpningen i non-peres:

.

Tilsvarende for spændinger og strømme:

; .

Koordinering af signalet med kommunikationskanalen er nødvendig for at øge transmissionshastigheden af ​​måleinformation uden tab og forvrængning i nærvær af interferens.

Valg af en transportør er det første skridt i at matche signalet til kanalen. Måling af informationsbærere kan være: elektrisk strøm, en lysstråle, lydvibrationer, radiobølger osv.

Generaliserede karakteristika for kommunikationskanalen er:

¾ gang T k, hvorunder kanalen er tilvejebragt til transmission af måleinformation;

¾ båndbredde F til kanalen;

¾ dynamisk område N k er forholdet mellem tilladt effekt ( R s+ R n) i kanalen til interferenseffekten R n i en kanal, udtrykt i decibel.

Her R Med, R p – signal- og interferenseffekt.

Arbejde V k = T Til * F Til * N k - kaldet kanalkapacitet.

Generaliserede signalkarakteristika er:

¾ gang T s, hvorunder måleinformationen transmitteres;

¾ spektrum bredde F Med;

¾ dynamisk område N c er forholdet udtrykt i decibel størst signalstyrke til det mindst effekt, der skal skelnes fra nul for en given transmissionskvalitet.

Arbejde V c = T med * F med * N s – kaldet signalkapacitet.

Betingelsen for at matche signalet med en kanal, der sikrer transmission af måleinformation uden tab og forvrængning i nærvær af interferens, er opfyldelsen af ​​uligheden:

V c £ V Til

I det enkleste tilfælde gælder denne ulighed, når:

T c £ T Til

F c £ F Til

H c £ H Til,

de der. når signalvolumen helt "passer" ind i kanalkapaciteten.

Betingelsen for at matche signalet med kanalen kan imidlertid være opfyldt, selv når nogle (men ikke alle) af de sidste uligheder ikke er opfyldt. I dette tilfælde er der behov for den såkaldte byttetransaktioner, hvor der er en slags "udveksling" af varigheden af ​​signalet for bredden af ​​dets spektrum, eller bredden af ​​spektret for det dynamiske område af signalet osv.

67. Metoder til optimering af programmer til kontrol af et diagnostisk objekt. Tid-sandsynlighed metode. Halvdelingsmetode (to implementeringssager). Kombineret metode.

Tidssandsynlighedsmetode:

– bruges, hvis den tid, det tager at kontrollere individuelle systemknudepunkter, er kendt, og sandsynligheden for fejl i disse knudepunkter vurderes i form af den relative frekvens af fejl i disse knudepunkter.

For at minimere tiden til at finde en fejl, er de noder, der testes (og, i et mere generelt tilfælde, mulige årsager til fejlen) rangeret i rækkefølge efter stigende forhold T i /P i, Hvor T i– tid for tjek af tilgængelighed jeg– Årsagen til funktionsfejlen i knudepunktet eller funktionsfejlen i den i-te knude; P i- sandsynlighed jeg– Årsagen til funktionsfejlen eller svigtet i den i-te knude;

Kontroller tillader i stigende rækkefølge af dette forhold (stort P i og små T i), dvs. begyndende med de mest sandsynlige årsager til fejl. (Derved reduceres det mindst nødvendige antal søgeprocedurer, hvilket betyder, at diagnosetiden reduceres).

Ulemper ved metoden med tidssandsynlighed:

Behovet for at have a priori information om sandsynligheden for individuelle fejl;

Kun de mest almindelige fejl opdages hurtigt, og der bruges meget tid på at lede efter usandsynlige fejl;

Informationen opnået under verifikationen af ​​hver knude tages ikke i betragtning ved kontrol af andre knudepunkter, da det antages, at alle knudepunkter fungerer uafhængigt af hinanden.

Halv splitmetode”:

Bruges ved kontrol uforgrenet(!) kæder! Denne metode bruges også i tilfælde, hvor fejlsandsynlighederne for alle systemknudepunkter er den samme, dvs. P i = konst , og i tilfælde, hvor denne betingelse ikke henrettet, dvs. P i konst .

EN) skerP i = konst

Den sekventielle kæde af systemknudepunkter er opdelt skiftevis i lige mange noder, desuden udføres det første tjek i midten af ​​hele kæden, og hver efterfølgende udføres i midten af ​​den resterende del af kæden.

Hvis antallet af noder i den resterende del af kæden ulige, så udføres kontrollen i en minimumsafstand fra midten.

For eksempel består systemet af 8 noder:

1. kontrol– udføres mellem 4. og 5. knudepunkt, dvs. systemet nedbrydes i dele og testes sin første del, bestående af knudepunkter 1-4.

Hvis det, som et resultat af kontrollen, afsløres, at den første del af systemet (knudepunkter 1-4) er operationel, så fortsæt til den anden kontrol, som involverer søgning efter en fejl blandt knudepunkterne i den første halvdel af anden del, dvs. blandt knudepunkter 5.6.

Hvis den første kontrol giver resultatet " defekt”, så er det tjekket første halvdel af første del, dvs. knudepunkter 1,2 osv.

Denne metode giver samme antal kontroller, uanset placeringen af ​​det defekte element. For eksempel, for det betragtede eksempel, er antallet af kontroller for at beregne den eneste (sidste) node altid lig med 3. Hvis du skal kontrollere den sidste node for afklaring, så er antallet af kontroller her 3+1=4.

Og hvis "tidssandsynlighed"-metoden blev brugt til checks, så ville der i bedste fald være 1 check, og i værste fald - alle 8 checks. De der. "halv split"-metoden er mere effektiv (med P i =konst).

b) SagP i konst .

Kæden af ​​systemknudepunkter er ikke opdelt i lige mange knudepunkter, og for lige sandsynlighed for fejl.

I dette eksempel er antallet af kontroller i bedste tilfælde 2 (når enhed 1 er defekt), og i værste tilfælde er det 4 (når enhed 6 er defekt). Og hvis "tidssandsynlighed"-metoden blev brugt, så ville i bedste tilfælde 1. kontrol være nok, og i værste tilfælde ville alle 8 kontroller være påkrævet.

Så "halvopdelingsmetoden" viser sig også at være mere effektiv i dette tilfælde.

Kombineret metode:

I tilfælde, hvor den tid, der kræves til at kontrollere individuelle systemknudepunkter og værdierne af knudepunktsfejlsandsynligheder, er kendt, men uafhængige driftsantagelser kan ikke anvendes alle noder, som det blev gjort i "time-probability" metoden, så bruges en kombination af denne metode og "halv partition" metoden.

Denne metode kaldes " kombineret" Det forudsætter, at der tages udgangspunkt i "halv split"-metoden, og samtidig tages der højde for sandsynligheden for fejl P i konst og kompleksiteten af ​​individuelle kontroller T i, dvs. holdning T i /P i, og kæden er splittet ud fra lighed mellem værdier dette forhold!

Den kombinerede metode giver dig mulighed for at reducere antallet af nødvendige kontroller.

Ud over de anførte 4 metoder til at udføre kontrol af diagnosticerede systemer, anvendes en række andre, for eksempel metoder, der anvender spilteori, især minimax-metoden (minimering af operatørens maksimale tab, som består i at øge tiden til at finde en fejl) og andre metoder.

De fleste af disse metoder er vanskelige at implementere, så STD af komplekse tekniske objekter er baseret på brugen af ​​en computer med tilstrækkelig hukommelse og høj hastighed.

Signalet kan karakteriseres ved forskellige parametre. Generelt er der mange af sådanne parametre, men for problemer, der skal løses i praksis, er kun et lille antal af dem væsentlige. For eksempel, når man vælger et processtyringsinstrument, kan kendskab til signalspredning være påkrævet; hvis signalet bruges til kontrol, er dets kraft essentiel, og så videre. Tre hovedsignalparametre, der er essentielle for at transmittere information over kanalen, tages i betragtning. Den første vigtige parameter er signaltransmissionstiden T s. Den anden egenskab, der skal tages i betragtning, er magt P med signal transmitteret over en kanal med et vist niveau af interferens P z. Jo højere værdi P med sammenlignet med P z, jo lavere er sandsynligheden for en fejlagtig modtagelse. Således er interesseforholdet Ps/Pz. Det er praktisk at bruge logaritmen af ​​dette forhold, kaldet overskud af signal over støj:

Den tredje vigtige parameter er frekvensspektret F x. Disse tre parametre giver dig mulighed for at repræsentere ethvert signal i tredimensionelt rum med koordinater L, T, F i form af et parallelepipedum med volumen T x F x L x. Dette produkt kaldes signalets volumen og betegnes med V x

En informationskanal kan også karakteriseres ved tre tilsvarende parametre: tidspunkt for brug af kanalen T k, båndbredden af ​​de frekvenser, der transmitteres af kanalen F k, og kanalens dynamiske område Dk karakteriserer dens evne til at transmittere forskellige signalniveauer.

Størrelse

kaldet kanalkapacitet.

Uforvrænget transmission af signaler er kun mulig, hvis signalvolumen "passer" ind i kanalkapaciteten.

Følgelig er den generelle betingelse for at matche signalet med bestemt af relationen

Relationen udtrykker imidlertid en nødvendig, men ikke tilstrækkelig betingelse for at matche signalet med kanalen. En tilstrækkelig betingelse er enighed om alle parametre:

For en informationskanal anvendes følgende begreber: informationsinputhastighed, inog kanalkapacitet.

Under hastigheden for input af information (informationsflow) I(X) forstår den gennemsnitlige mængde information, der indtastes fra meddelelseskilden til informationskanalen pr. tidsenhed. Denne karakteristik af meddelelseskilden bestemmes kun af meddelelsernes statistiske egenskaber.

Informationsoverførselshastighed I(Z,Y) – den gennemsnitlige mængde information transmitteret over kanalen pr. tidsenhed. Det afhænger af de statistiske egenskaber af det transmitterede signal og af kanalens egenskaber.

Båndbredde C er den højeste teoretisk opnåelige informationsoverførselshastighed for en given kanal. Dette er en karakteristik af kanalen og afhænger ikke af signalstatistikken.

For at udnytte informationskanalen mest effektivt er det nødvendigt at træffe foranstaltninger til at sikre, at infoer så tæt som muligt på kanalkapaciteten. Samtidig bør hastigheden af ​​informationsinput ikke overstige kanalkapaciteten, ellers vil ikke al information blive transmitteret over kanalen.

Dette er hovedbetingelsen for dynamisk koordinering af meddelelseskilden og informationskanalen.

Et af hovedspørgsmålene i teorien om informationstransmission er at bestemme afhængigheden af ​​inog -kapacitet på kanalparametre og karakteristika for signaler og interferens. Disse spørgsmål blev først dybt studeret af K. Shannon.