Теоретические основы обработки информационных процессов и количественные методы описания информационных систем на железнодорожном транспорте

В настоящее время наука склоняется, что информация наряду с материей и энергией принадлежит к категориям естествознания и относится к 1 из свойств объективного мира, хотя и несколько специфичного.

Понятие сигнала

Под сигналом понимают физический процесс, представляющий собой материал общего информационного процесса.

Конечные назначения сигналов – опр .сообщений, информация о к-л. процессах, физ.величинах объектов, удобной для передачи, обработки, хранения этих сведений.

Лекция №12 (02.12.11) Структурная схема одноканальной системы передачи информации.

Под сообщением понимают совокупность знаков или первичных сигналов, содержащих информацию. Источник сообщения в общих случаях образует совокупность источника информации и первичного преобразователя, воспринимает информацию о его состояниях или протекающим в нем процессе.

Передающее устройство в общем случае осуществляется кодирование сообщений и преобразование их в сигнал, удобный для прохождении. При этом 1 или несколько параметров выбранного носителя изменяются в соответствии с передаваемой информацией. Такой процесс называется модуляцией и осуществляется модулятором.

Обратное преобразование осуществляется демодулятором и декодером.

С математической точки зрения сигнал представляет собой функцию, т.е. зависимость 1ой величины от другой независимой переменной. По содержанию эта функция, несущая сообщение о физических свойствах, состоянии или поведение какой либо системы, а целью обработки сигнала можно считать извлечение определенных информационных сведений, которые отражены в этих сигналах и преобразований этих сведений в форму, удобную для восприятия и дальнейшего использования.

Целями анализа сигналов являются:

• оценка числовых параметров сигнала

• разложение сигналов на элементы составляющие для сравнения свойства количественных сигналов

• сравнение степени близости различных сигналов, в том числе с определение количественными оценками

Математическое описание сигнала

Сигналы могут быть объектами исследований и практического анализа только в том случае, если указан способ их математического описания.

Математическое описание позволяет абстрагироваться от защиты природы сигнала и материальной формы его носителя, проводить классификацию сигналов, выполняющих их сравнение, устанавливающие степень тождества ,моделировать систему обработки сигнала.

При анализе и обработке данных широко используется математические описание сигналов по аргументам обратным аргументам динамического представления. Так, например, для времени обратной единицей является частота. Возможность такого описания определяется тем, что любой сколь угодно сложный сигнал, не имеющий разрывов второго рода (бесконечных значений на интервале своего закона), можно представить в виде суммы более простых сигналов и, в частности, в виде суммы простейших гармонических колебаний, что выполняется при помощи преобразования Фурье.

С позиции временной динамики сигналы подразделяются на стационарные и нестационарные.

Стационарным называются сигналы, частотный спектр которых не изменяется во времени и не зависит от интервала заданных сигналов. К ним относятся периодические и почти периодические сигналы.

Периодических сигналов в природе не существует, так как сигнал имеет начало и конец, однако, при анализе сигнала в остан. режиме можно исходить из предположения, что они существуют бесконечно долго и принять в качестве математической модели таких сигналов периодическую функцию времени.

Почти периодические сигналы близкие по своей форме к полигармоническим они так же представляют собой сумму 2х и более гармонических сигналов, но не с кратными, а с произвольными частотами, отношение которых не относится к рациональным числам. Вследствие чего фундаментальный период суммарных колебаний бесконечно велик.