Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу “

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «Харьковский политехнический институт» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению лабораторных работ по курсу “Методы и средства компьютерный информационных технологий” для студентов специальности 6.080401 –Информационные управляющие системы и технологии, 6.080403 – Программное обеспечение автоматизированных систем Утверждено Редакционно- Издательским советом Университета, Протокол № от Харьков НТУ «ХПИ» 2005 УДК Рецензент доц., к. т. н. С.В. Орехов ^ ЛЮТЕНКО И.В., АСТАХОВ Е.А., ЧЕРЕДНИЧЕНКО О.Ю., Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу “Методы и средства компьютерный информационных технологий” для студентов специальности 6.080401 –Информационные управляющие системы и технологии, 6.080403 – Программное обеспечение автоматизированных систем Харьков, НТУ «ХПИ», 2005. - с. В методических рекомендациях … Табл. Библиогр. Кафедра автоматизированных систем управления ^ НТУ «ХПИ», 2005 СОДЕРЖАНИЕ Вступление 1 Вычисление числовых характеристик случайного сигнала ^ 2 Равномерная дискретизация сигнала 3 Квантование сигнала при наличии аддитивной помехи 4 Кодирование и декодирование информации 5 Методы сжатия информации 6 Количественная оценка информации. Энтропия 7. Язык разметки гипертекста 8. Семейство протоколов TCP/IP 9. Создание динамических HTML-докумeнтов с помощью CGI 10. Технология Active Server Pages 11. Определение структуры документа XML с помощью XML Schema 12. Технология XSLT Список рекомендованной литературы 4 Вступление Эффективная организация обмена информацией приобретает все большее значение прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества. Возрастает быстрее. Чем производительные силы. В развитых странах, часть людей, занятых вопросами информационного обеспечения превышает часть людей. Занятых непосредственно в сфере производства. Испоьзование методов и средств автоматизации на всех этапах обращения информации позволяет существенно повысить эффективность функционирования экономики страны. Особое значение приобретают системы связи и передачи данных, позволяющие обеспечить коллективный и удаленный доступ к средствам хранения и обработки данных. Основой для решения многих теоретических проблем есть теория информации, которая предоставляет возможность комплексного, информационного рассмотрения сложных систем. Совокупность средств информационной техники и людей, объединен­ных для достижения определенной цели или для управления, образуют автоматизированную информационную систему, к которой по мере необходимости подключаются абоненты (люди или приспособления), которые поставляют или используют информацию. Информационные системы, которые действуют без участия человека, называют автоматическими. Автоматизированные информационные системы становятся автоматизированными системами управления (АСУ), если поставляемую информацию получают от какого-либо объекта или процесса, а выходную информацию используют для целенаправленного изменения состояния того же объекта или процесса, при этом абонентом, использующим информацию для выбора основных управляющих воздействий (принятия решения), есть человек. Автоматизированные информационные системы и АСУ находят широкое использование во всех областях хозяйства в первую очередь как информационно-справочные системы, системы связи, системы управления технологическими процессами и др.. ^ 1 ВЫЧИСЛЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА Общие сведения Поскольку получение информации связано со снятием априорной неопределенности относительно исходных состояний, определенная функция времени только тогда будет нести информацию, когда она с определенной вероятностью выбрана из множества возможных функций. Поэтому, как модель сигнала используют случайный процесс. Каждая выбранная детерминированная функция рассматривается как реализация этого процесса. Под случайным (стохастическим) процессом понимают такую случайную функцию времени U(t), значения которой в каждый момент времени случайны. Т.е., случайный процесс U(t) может быть описан системой N обычно зависимых случайных величин , взятых в различные моменты времени . Исчерпывающей характеристикой такой системы есть n-мерная плотность вероятности Она позволяет вычислить вероятность , реализации значения которой в моменты времени будут находиться в интервалах: Получение n-мерной плотности вероятности на основе эксперимента допускает статистическую обработку реализаций, полученных одновременно от большого числа идентичных источников данного случайного процесса. При больших значениях n и N это есть чрезвычайно трудоемким и достаточно дорогим делом, а использование результатов в будущем наталкивается на существенные математические трудности. Практически, в таком подробном описании нет необходимости. Обычно ограничиваются одно- или двухмерной плотностью вероятности. Одномерная плотность вероятности случайного процесса U(t) характеризует распределение одной случайной величины , взятой в произвольный момент времени . В ней не находит отражения зависимость случайных величин в различные моменты времени. Двумерная плотность вероятности позволяет определить возможность совместной реализации любых двух значений случайных величин в произвольные моменты времени , т.е. оценить динамику процесса. Использование плотности вероятности даже нижних порядков в практических приложениях часто приводит к неоправданным усложнениям. В большинстве случаев оказывается достаточным знания простейших характеристик случайного процесса, аналогичных числовым характеристикам случайных величин. Наиболее распространенными их них являются математическое ожидание, дисперсия и корреляционная функция. Математическим ожиданием случайного процесса U(t) назыают неслучайную функцию времени , которая при любом аргументе t1 равняется середнему значению случайной величины по всему множиству возможных реализаций: Степень разброса случайных значений процесса U(t) от своего среднего значения для каждого храктеризуется дисперсией : где - центрированная случайная величина. Дисперсия в каждый момент времени равняется квадрату среднеквадратического отклонения : Случайные процессы могут иметь одинаковые математические ожидания и дисперсии, но резко отличаться по скорости изменения своих значений во времени. Для оценки степени статистической зависимости мгновенных значений процесса U(t) в произвольные моменты времени и используется неслучайная функция аргументов , которую называют автокорреляционной или просто корреляционной функцией. При конкретных аргументах и она равняется корреляционному моменту значений процесса и : или в выражении через двумерную плотность вероятности: При произвольном автокорреляционная функция вирождается в дисперсию: а нормированная функция автокорреляции равняется единице. Следовательно, дисперсию случайного процесса можно рассматривать как частное значение автокорреляционной функции. Случайные процессы различаются по степени однородности их протекания во времени. Очень часто вводят предположение о стационарнисти случайного процесса, что позволяет существенно упростить математический аппарат исследования. Стационарность процесса предполагает его существование и статистическую однородность во всем диапазоне времени от до . Такое предположение противоречит физическим свойствам реальных сигналов, однако, процессы, которые протекают в установившемся режиме системы при неизменных внешних условиях на определенных отрезках времени, с известным приближением можно рассматривать как стационарные. Процесс U(t) называют стационарным в широком смысле, если выполняется условие постоянства математического ожидания и дисперсии, а автокорреляционная функция не зависит от начала отсчета времени и есть функцией только одного аргумента. При случайные процессы, которые наблюдаются в устойчиво работающих реальных системах, имеют конечное время корреляции. Поэтому для стационарных процессов, представляющих практический интерес, справедливо соотношение: Свойство эргодичности стационарных случайных функций проявляется в том, что они допускают достаточно точное вычисление числовых характеристик по одной (достаточно продолжительной) реализации случайного процесса, а не по многим, как в случае нестационарной функции. Для стационарных эргодических процессов справедливы соотношения: где U(t) - конкретная реализация случайного процесса. Функцию , которая характеризует распределение дисперсии случайного процесса по частотам, называют спектральной плотностью стационарного случайного процесса U(t).

Похожие:

	Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Технологические основы машиностроения" для студентов специальности...		Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «вычислительная... Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Вычислительная техника и программирование», (для студентов 2 курса...
	Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Физические... Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Физиче­ские свойства и методы исследования» /Составитель В. А. Пчелинцев....		Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Компьютерная графика» Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Компьютерная графика» (для студентов, обучающихся по направлению...
	Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине  Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине Водоснабжение (для студентов 4 курса всех форм обучения специальности...		Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «электромагнитная техника» Методические указания к выполнению лабораторных работ и контрольных заданий по дисциплине "Электромагнитная техника". Раздел "Электромагнитные...
	Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «прикладная гидроэкология» Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Прикладная гидроэкология» (для студентов 3 курса дневной формы...		Методические указания для лабораторных работ по курсу "Микропроцессорные системы" Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу "Микропроцессорные системы" / Составители: В. В. Гриненко, И. А....
	Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине... Методические указания предназначены для студентов и преподавателей университета		Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине... Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине “Физика” для студентов всех специальностей (Разделы: “Механика”,...