Информационно-измерительная система (стр. 2 из 5)
Эффективное значение результирующей относительной ошибки сообщения на входе системы:
d2вх=d2д +d2кв +d2огр (1.2)
Для расчета оставшихся параметров–числа разрядов n и пик-фактора сообщения Н – необходимо использовать формулы:
(1.3) 
(1.4) 
(1.5) 
(1.6)где xм – максимально возможное значение сообщения после его прохождения через амплитудный ограничитель мгновенных значения сообщения.
Равенства (1.3) – (1.5) справедливы при симметричной форме плотности вероятности сообщения относительно математического ожидания
В этой части необходимо выбрать и рассчитать параметры преобразования аналогового сообщения в цифровой первичный сигнал (двоичный код) для передачи в информационном канале системы измерения и сбора информации. Сообщение представлено в виде реализации случайного стационарного процесса, заданного плотностью распределения своих мгновенных значений W(x) и спектральной плотностью G(w) и подвергается преобразованию в цифровой сигнал с заданной суммарной ошибкой преобразования dS.
Рис. 1. Нормированная плотность распределения мгновенных значений.
Перейдем к другой переменной (зависимости от самой величины х, а не от нормированного значения y):
Рис. 2. Нормированная плотность распределения мгновенных значений.
Математическое ожидание величины х равно [2]:
В.Расчет рекомендуется провести, по крайней мере, для трех вариантов распределения между составляющими суммарной ошибки и выбрать параметры, обеспечивающие большую длительность t0 [5].
1.1 Случай №1
Рассмотрим вариант, когда δд2 = δкв2= δогр2= δS2/3, то есть значения ошибок дискретизации, квантования и ограничения равны
; 
; 
; 
; 
; 
.где δS2=0,05
Максимальное отклонение сообщения от среднего значения
выбираем при величине ошибки ограничения динамического диапазона из выражения [5]: 
.решая которое, находим числовое значение искомой величины
, 
.Проверим правильность выбора
. Для этого вычисляем среднеквадратическое отклонение ограниченного сообщения: 
Пик-фактор сообщения вычисляем по формуле [5]:
Верхняя частота спектра определяется из трех условий [5]:
а) как частота соответствующая
Вычисляем значение верхней частоты из следующего уравнения:
Найдем G0:
Затем определим максимальное значение спектральной плотности:
Тогда
Значение верхней частоты в Гц.
б) как эквивалентная полоса частот
в) как частота
при выбранной ошибке дискретизации.Частоту
находим из выражения [3]:
Тогда
Вид спектральной плотности сообщения представлен на рисунке 3.
Вычисляем шаг квантования исходя из заданной ошибки квантования:
Число уровней квантования находим по формуле:
Число разрядов двоичного кода сообщения:
Период дискретизации:
Длительность канального сигнала:
где число каналов Nкан=8, а число служебных канальных промежутков в кадре Nс>1, примем Nс=2.
Длительность разрядного импульса многоканального сигнала:
1.2 Случай №2
Рассмотрим вариант, когда δд2=0,5 δS2, δкв2=0,2 δS2, δогр2= 0,3δS2,
; 
; 
; 
; 
; 
.где δS2=0,05.
Максимальное отклонение сообщения от среднего значения
выбираем при величине ошибки ограничения динамического диапазона из выражения [5]: .решая которое, находим числовое значение искомой величины
.Проверим правильность выбора
. Для этого вычисляем среднеквадратическое отклонение ограниченного сообщения: Пик-фактор сообщения вычисляем по формуле [5]:
Верхняя частота спектра определяется из трех условий [5]:
а) как частота соответствующая
Вычисляем значение верхней частоты из следующего уравнения:
Найдем G0:
Затем определим максимальное значение спектральной плотности:
Тогда
Значение верхней частоты в Гц.
б) как эквивалентная полоса частот
