Введение в специальность

Вид материалаПояснительная записка
Содержание дисциплины
Тема 1.2. Методология построения математических моделеЙ систем ТК
Тема 2.2. Математическое описание дискретных
Тема 2.3. Математическое описание случайных
Тема 3.2. Математическое описание нелинейных и линейных параметрических звеньев
Тема 4.2. Математическое моделирование линейных искажений сигналов в ТВ системах
Тема 4.3. Универсальный метод расчета линейных
Тема 4.4. Математическое моделирование искажений
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ



Раздел 1. Общие принципы математического

моделирования систем ТК


Тема 1.1. Задачи и методы исследования информационных

систем

Введение: моделирование как метод научного познания. Понятие системы. Общее описание и свойства реальных систем. Информационные системы. Показатели качества систем ТК. Точность. Функция потерь. Классификация методов анализа и синтеза информационных систем. Методы анализа: экспериментальный, аналитический, формульный, математическое моделирование. Методы синтеза: оптимизация параметров, математический синтез, эвристический, эмпирически-интуитивный.

Тема 1.2. Методология построения математических
моделеЙ систем ТК

Сущность процедуры математического моделирования. Особенности систем ТК как объектов моделирования. Задачи оптимизации процесса моделирования систем ТК на ЭВМ. Неформальное и формальное описание систем ТК. Специализация, иерархичность и автоматизация – главные принципы системного подхода к проектированию сложных систем ТК. Декомпозиция систем ТК и ее возможные варианты. Основные принципы перехода от формального описания к математической модели. Классификация методов построения математических моделей систем ТК. Процедура преобразования системы связи с амплитудной модуляцией.


Раздел 2. Методы математического описания сигналов

и помех


Тема 2.1. Математическое описание континуальных детерминированных сигналов

Виды сигналов и помех в системах ТК, их классификация. Представление (не)периодического сигнала ортогональной системой функций. Обобщенный ряд Фурье по системе ортогональных комплексных функций. Выбор подходящей ортогональной системы. Описание сигналов рядом Фурье в комплексной и тригонометрической формах. Представление финитных и бесконечно протяженных сигналов рядом Котельникова. Использование в качестве ортогональных систем функций полиномов Лежандра, Чебышева, Лагерра, Эрмита. Функции Радемахера и Уолша, их свойства, применение для описания сигналов. Гармонический анализ непериодических сигналов. Обобщенные функции, их применение для описания и анализа свойств детерминированных сигналов. Представление сигналов на комплексной плоскости: преобразование Лапласа, его свойства. Разложение в ряд Фурье с помощью преобразования Лапласа.


Тема 2.2. Математическое описание дискретных

детерминированных сигналов

Дискретный сигнал. Описание дискретного сигнала с помощью дельта-функции, преобразований Фурье и Лапласа. Дискретное преобразование Фурье. Z-преобразовние дискретных сигналов. Быстрое преобразование Фурье. Преимущества и недостатки различных методов описания дискретных сигналов применительно к задачам моделирования систем ТК.



Тема 2.3. Математическое описание случайных

сигналов и помех

Описание сигналов и помех моментными и корреляционными функциями. Взаимосвяь энергетических спектров и корреляционных функций случайного процесса. Особенности представления узкополосных случайных сигналов и помех. Классификация методов описания сигналов и помех.


Раздел 3. Методы математического описания функциональных звеньев систем ТК


Тема 3.1. Математическое описание линейных

звеньев

Классификация звеньев: линейные с постоянными и переменными параметрами; нелинейные. Описание линейных звеньев во временной области. Описание линейных звеньев в частотной области. Описание линейных звеньев на комплексной плоскости: операторная передаточная функция, свойства операторных передаточных функций минимально- и неминимально-фазовых звеньев. Взаимосвязь временных и частотных характеристик звеньев систем ТК. Задача аппроксимации частотных характеристик звеньев. Методы аппроксимации. Фильтры нижних частот с характеристиками Баттерворта, Чебышева, Золотарева-Кауэра. Преобразование передаточной функции ФНЧ-прототипа в передаточную функцию фильтра верхних частот, полосового и заграждающего фильтров. Сравнительный анализ известных методов описания АЧХ и ФЧХ линейных звеньев.




Тема 3.2. Математическое описание нелинейных и линейных параметрических звеньев


Виды нелинейных звеньев: инерционные, безынерционные. Аппроксимация характеристик нелинейных звеньев: степенная, кусочно-линейная. Описание параметрических звеньев. Комплексная передаточная функция параметрического звена.


Раздел 4. Методы математического моделирования искажений сигналов


Тема 4.1. Методы математического моделирования линейных искажений сигналов

Метод численного решения дифференциальных уравнений. Метод моделирования по формуле Дюамеля. Метод разностных рекуррентных соотношений. Спектральный метод. Видоизменение спектрального метода в форме метода огибающей. Метод моделирования на основе операционного исчисления. Анализ линейных систем методом графов и методом пространства состояний.


Тема 4.2. Математическое моделирование линейных искажений сигналов в ТВ системах

Математические модели прохождения измерительных сигналов в виде sin2- и П-импульсов. Моделирование их линейных искажений, определение допусков на неравномерность (нелинейность) частотных характеристик.


Тема 4.3. Универсальный метод расчета линейных

искажений

Методы представления в замкнутом виде реакции линейной системы на периодическое воздействие. Реакция линейной системы на произвольное периодическое воздействие в замкнутом виде. Универсальный метод расчета линейных искажений.


Тема 4.4. Математическое моделирование искажений

сигналов в нелинейных системах

Метод гармонического анализа. Метод решения дифференциальных уравнений. Метод фазовой плоскости. Метод функциональных рядов Вольтерра-Винера.