- •Введение
- •1. Модели информационных систем с постоянными во времени сигналами
- •1.2. Общая характеристика систем
- •1.2. Модели системы
- •1.2.1. Модели усилителя
- •1.2.2. Модели многоканальной измерительной системы
- •1.2.3. Модель цифровой измерительной системы
- •1.2.4. Модели квантовых и информационных систем
- •1.2.5. Модель фоторезистора
- •1.2.7. Модели поглощающей и инверсной среды
- •2. Модели информационных систем с переменными во времени сигналами
- •2.1. Общая характеристика систем
- •2.2. Модели систем фильтрации случайных сигналов
- •2.3. Модели измерительной системы со случайными параметрами
- •2.4. Модель системы восстановления непрерывного случайного сигнала по дискретной импульсной последовательности
- •2.5. Модели систем с нелинейными преобразователями случайных сигналов
- •2.5.1. Модели с аппаратурным «мертвым» временем
- •2.5.2. Модели систем с автоматической регулировкой усиления
- •3. Информационные характеристики систем передачи и отображения информации
- •3.1. Основные понятия теории информации
- •3.2. Кодирование дискретных источников информации
- •3.2.1. Неравномерное кодирование
- •3.2.2. Оптимальные неравномерные двоичные коды
- •3.2.3. Дискретные каналы передачи сообщений
- •Литература
1. Модели информационных систем с постоянными во времени сигналами
1.2.Общая характеристика систем
Вданном случаи полезные и «мешающие» (шумовые) сигналы представляют собой постоянные во времени, в общем случаи, случайные величины.
Случайная величина однозначно задается в вероятностном смысле функцией распределения вероятностей F (x)
F (x) P( x) . |
(1.1) |
где P( x) - вероятность того события, что |
случайная величина |
меньше или равна любого наперед заданного аргумента x . |
|
Основные свойства функции распределения вероятностей: |
|
F ( ) 1, F ( ) 0 |
(1.2) |
F (в) F (a) , если в a . |
|
Для непрерывной случайной величины F (x) |
представляет непрерыв- |
ную функцию аргумента x . Для дискретной – ступенчатую функцию. |
|
Функция |
|
dF f (x) |
(1.3) |
dx |
|
Носит наименование плотности распределения вероятностей случайной величины . Свойства функции f (x) :
f (x) 0 , f (x)dx 1.
Функция
|
f (x)e jx dx . |
|
( ) |
(1.4) |
называется характеристической функцией случайной величины .
Среднее случайной величины с интегральных позиций можно представить как среднеарифметическое от наблюдаемых значений i при неограниченном росте числа наблюдаемых значений:
n
lim i (1.5)
n i 1
Принципиально вычислим для интегральных расчетов следующее утверждение теории вероятностей:
Если |
f (x) является плотностью распределения случайной величины , |
а y есть |
результат однозначного функционального преобразования |
( y g( )) , то y g(x) f (x)dx .
С этих позиций
xf (x)dx ,
а дисперсия 2 случайной величины
|
|
|
|
2 |
(x ) f (x)dx 2 |
2 . |
(1.6) |
Операция усреднения обладает следующими важными свойствами: a)Линейность (постоянную величину можно выносить за знак среднего, среднее от суммы всегда равно сумме средних значений); b)Среднее от произведения независимых случайных величин всегда равно произведению средний значений.
Практическую значимость этих свойств трудно переоценить. Первое из указанных свойств является основой анализа и синтеза линейных систем, второе – мерой зависимости (коррелированности) случайных величин.
Информационная система с постоянными во времени параметрами с об-
щих позиций может быть представлена следующим образцом: |
|
y S,n , |
(1.7) |