Елементи теорії випадкових процесів.

Процеси поділяються на: аналогові і дискретні.

Аналогові

нестаціонарні

стаціонарні

квазістаціонарні.

Процеси бувають центровані і нецентровані.

Нестаціонарні

(Мх, Dx, Rx, Sx)=Var(змінні).

Квазітаціонарні

(Dx, Rx, Sx)=Var, Мх=const.

Стаціонарні

(Мх, Dx, Rx, Sx)=const.

Інформаційна технологія аналогових процесів дискретизації.

t – крок дескритизації,

– крок квантування.

Округлення до більшого цілого (х);

Округлення до меншого цілого ();

Округлення до найблищого цілого () .

Решітчата функція.

A=100 Ix=7біт

t – const,

– const.

В процесі аналогово-цифрового перетворення з постійними кроками виникає похибка квантування (так званий шум квантування).

x(t)=xis,

(0) x(t)=xi+I Mj0.5.

Неправильний вибір кроку дескритизації може привести до похибки.

Методи дескритизації із змінним кроком дескритизації.

x(t)=xi+0;

x(t)={i, xi}.

x(t)=xi+0;

x(t)={i, xi}.

Диференційні способи представлення цифрових даних.

;

A=Ximax;

X=Xi-Xi-1.

;

IxIx.

Якщо вибрати крок дескритизації t, що , то таке кодуванняназивається дельта модуляція.

I=1 біт.

Недоліком є можливість неправильного кодування (відставання кодера) при швидких змінах процесів.

Найефективнішим способом зменшення даних що поступають в мережу є використанняпередбачаючого цифрового фільтра.

*=Хі-Х*.

Метод залишків.

bi=rezXi(modP)

P=3.

Інтегральна технологія представлення даних.

.

Якщо представляти цифрові значення в базисі Радемахера то постійно зростає розрядність чисел. Якщо використовувати базис Галуа, то можна передати значення 1 бітом.

Адаптивні способи дискретного представлення даних.

В адаптивних методах реєструються тіьки зміння дані (відліки).

х – активні (інформативні) відліки.

{i, Yi} j – число активних відліків.

Дослідження цього методу показали, що коефіцієнт ефективності

Оцінка ентропії багатоканального джерела інформації.

X11 X12 X1i X1n

X21 X22 X2i X2n

………………………

Xj1 Xj2 Xji Xjn

………………………

Xm1 Xm2 Xmi Xmn

Оцінка обєму даних який формується в багатоканальнй системі.

Нехай . Іоу=[7+10+...+8+15]*n (біт)

Оцінка міри інформації згідно інформаційної міри Хартлі є завищеною і перевищує власну ентропі на 2-3 порядки.

За рахунок того, що існують взаємні кореляції між процесами різних каналіві взаємні кореляції між відліками одного процесу.

Рефлізація БАЦП може бути різна, тобто АЦП може мати комутатор, який по черзі опитує канали, або m одноканальних АЦП, які паралельно працюють.

Р – процесор,

АК – аналоговий комутатор.

Часова характеристика формування відліків таким БАЦП.

Така архітектура БАЦП має наступні переваги:

він формує біт орієнтований потік даних;

відсутня неохідність передавати параметр j.

Недоліки:

велика чутливість до завад, які можуть робити 3 процедури:

міняим 0 на 1 і навпаки;

вставляти лишні (стерати) 1 і0;

не всі канали треба опитувати з частотою t.

При використанні одного АЦП , який має розрядність 8, 10, 12, 16, 20 біт виникає надлишковість завишеною точністю параметру, який не потребує цього.

Одним способом адаптації до об’єкта є групування сенсорів за подібними характеристиками і їх підключення до окремих контролерів. В такому випадку використовується структура з паралельним БАЦП.

В такій архітектурі дані формуються паралельно. Кожен параметр має своє

А1, А2, ..., Аm.

Структура БАЦП розгорнутого типу.

На рівні АЦП використовуються різні теоретико числові базиси представлення даних.

Реалізація БАЦП на основі вертикальної інтегрально-імпульсної технології.

Структура та функції ІІП являє собою перетворювач аналог-код, інтерпретатор і кодер Галуа.

Інформаційна технологія І І П .

Частота пропорційна параметру що вимірюється.

Така інформаційна технологія забезпечує паралельні формування біт орієнтованих потоків з кожного паралельного сенсора. При цьому в кожному з каналів інтегрують (ліквідуються) завади в перетворювачі аналог-частота.

Відсутні ефекти старіння інормації. Відбувається захист ві дпомилок В КМ за рахунок того, що послідовність бітів Галуа є наперед відома.

Цей метод дає мінімальний об’єм даних.

Цифрові методи статистичної обробки.

xi – масив даних.

Методологія інформаційної технології обчислення матиматичних сподівань.

Класифікація матиматичних сподівань:

Вибіркове Мx;

Ковзне Мj;

Вагове Мv.

Переваги:

В n разів зменшується об’єм даних, що поступає в систему;

Зменшується диеаміка вхідних даних;

Зменшується вплив завад;

Змінюється вхідний спектр.

Він виконує роль фільтра низьких з повним вилученням окремих частот.

Характеристики спектру вибіркового математичного сподівання в залежності від діапазону усереднення.

n1<n2

Чим більше n, тим більш низькі частоти залишаються.

Методом багатократного обчислення матиматтичного сподівання з різними діапазонами можна виконувати додаткову обробку поточних даних Хі.

Процесор вибіркового матиматичного сподівання.

Недоліки:

Відбувається втрата високочастотної інформації;

Відбувається старіння інформацфї на період n/2;

Невраховується значимість інформації.