- •1. Типовые преобразования сообщений 3
- •1. Типовые преобразования сообщений
- •1.1. Преобразование вида представления сообщений.
- •1.2. Сжатие объема сообщений.
- •1.3. Повышение помехоустойчивости.
- •1.4. Повышение верности оценок и целевая обработка.
- •2. Дельта - модуляция
- •2.1. Общие замечания.
- •2.2. Выбор основных характеристик дельта-модуляции.
- •2.3 Повышение помехоустойчивости при дельта-модуляции.
- •3. Базовые алгоритмы дельта - мод ляции
- •3.1.Линейная дельта-модуляция.
- •3.2.Троичная дельта-модуляция.
- •3.5. Алгоритм Синклера.
- •3.4. Дельта-модуляция с компрессированием.
- •4. Работа с программой
- •4.1. Описание интерфейса
- •4.2. Инструкция по работе с программой
- •4.3. Результаты прогонки тестового примера
1. Типовые преобразования сообщений
В информационных системах выполняются, как правило, пять типов преобразований сообщений: преобразование вида представления, сжатие объема, повышение помехоустойчивости, повышение верности оценок и целевая обработка.
1.1. Преобразование вида представления сообщений.
Преобразование вида представления сообщений необходимо потому, что в различных информационных подсистемах, а иногда и в различных устройствах одной подсистемы, используются различные виды представления: цифровое, дискретно-аналоговое и аналоговое (12). Это связано с технической реализуемостью тех или иных устройств, оптимизацией их характеристик и оптимизацией основных показателей информационной системы в целом (2). Кроме того, для различных потребителей требуются различные виды представления сообщений. Преобразование вида представления дает возможность передавать сообщения от одной подсистемы (или устройства) к другой независимо от вида используемого в них представления.
Существенными преобразованиями вида представления сообщения являются: дискретизация, квантование и интерполяционная обработка (7). Преобразование сообщения в цифровой форме в дискретно-аналоговую (цифра - аналог) связана с внесением лишь аппаратурных ошибок.
Выбор основных характеристик этих преобразований (частот опроса ,числа уровней квантованияи интерполирующих функций) выполняется с учетом требуемой верности и согласования выходных и входных характеристик сопрягаемых подсистем (8).
Если сообщение представляется в аналоговой Форме и описывается Функцией нескольких переменных ,то к рассматриваемым относятся также и преобразования в сообщение, описываемое функцией одного переменногоили меньшего числа переменных (например, преобразованию вида "развертка изображения"). Возможны и другие виды преобразований представления сообщений, служащие для информационного согласования отдельных подсистем или устройств системы.
1.2. Сжатие объема сообщений.
Оно позволяет уменьшить требования к пропускной способности информационной системы и емкости запоминающих устройств.
Практические возможности сжатия объема сообщений ограничиваются необходимостью выдачи с заданной верностью оценок потребителю сообщений, аппаратурной реализуемостью соответствующих устройств и общими показателями информационной системы. Сжатие объема сообщений неизменно приводит к увеличению операционной нагрузки устройств формирования, а часто и устройств обработки этих сообщений (12). Теоретически достижимые пределы сжатия объема сообщений указывает теория информации (4).
Сжатие объема сообщения в аналоговом виде часто достигаете ограничением практической ширины его спектра. Идеальное ограничение практической ширины спектра можно представить как процесс фильтрации сообщения (при этом считается, что функциястационарна) с энергетическим спектром(Рис.1). Идеальным фильтром нижних частот (13) с амплитудно-частотной характеристикой прямоугольной формы:
(1.1)
и линейной фазочастотной характеристикой например,
(1.2)
При такой фильтрации энергетический спектр сообщенияна выходе фильтра будет:
(1.3)
т.е. спектр ограничивается частотой . В этом случае среднее квадратическое отклонение ошибки (2) равно:
(1.4)
Для примера, приведенного на (Рис. 1) значение , определяется заштрихованными площадями.
Соотношение (1.4) используется для установления практической ширины спектра из условия:
(1.5)
где - допустимое значение среднего квадратического отклонения ошибки.
Для сжатия объема сообщений в дискретно-аналоговом или цифровом виде используют методы, приведенные в (8,12). Наиболее часто используемой из них является ДМ (7).
Рис. 1
Иллюстрация ограничения ширины энергетического спектра сообщения идеальным фильтром нижних частот.
Рис. 2
функциональная схема взаимодействия подсистем преобразования, передачи и хранения сообщений.
. подсистема преобразования первичных сообщений
каналы связи и хранения сообщений;
подсистема обработки сообщений,
УВ - управляющее воздействие.
Рис. 3 функциональная схема информационной системы
подсистемы формирования первичных сообщений;
подсистемы преобразования, передачи, хранения и обработки сообщений;
УВ -управляющее воздействие.