Методические указания к лабораторным работампо курсу «Информационно-измерительные системы», страница 3

Цифровые методы передачи измерительной информации получили широкое распространение в таких областях, как автоматизация технологических процессов производства, в системах телеизмерения и телеуправления подвижными объектами, летательными аппаратами и в ряде других областей – всюду, где на основании измерительной информации необходимо судить о поведении объекта и вырабатывать управляющие воздействия.

Хорошо известные преимущества цифровых методов передачи аналоговых сигналов (а к ним относится большинство измерительных) привели к тому, что в настоящее время практически все системы передачи измерительной информации являются цифровыми. Цифровые системы обеспечивают высокую эффективность и помехоустойчивость передачи сигналов, совместимость каналов различных типов, а также возможность построения аппаратуры на перспективной элементной базе, что повышает надежность устройств и улучшает их эксплуатационные и экономические показатели.

Описать процесс преобразования и передачи измерительного сигнала, выбрать критерий качества системы целесообразно с помощью модели, учитывающей основные источники погрешностей. Модель канала преобразования и передачи измерительной информации представлена на рис. 1.1. Аналоговый сигнал  квантуется по времени и уровню, преобразуется в цифровой код. Передающее устройство превращает элементы цифрового кода в сигналы. При примитивном кодировании эта процедура сводится к модуляции, а при помехоустойчивом еще и к дополнению контрольными символами. Затем сигнал передается по каналу связи, где подвергается воздействию аддитивной помехи. В приемном устройстве по принятым колебаниям принимаются решения о том, каким из возможных значений кодовых символов они соответствуют. Из-за искажающего действия помех принятые сигналы в общем случае могут не совпадать с переданными. В декодере принятые цифровые символы кодового слова преобразуются в дискретную величину. Интерполятор осуществляет переход от дискретного представления процесса к непрерывному.

В соответствии с назначением системы целесообразно выбрать критерий качества в виде среднего риска с квадратичной функцией потерь. Этот критерий можно рассматривать как дисперсию результирующей погрешности, основными составляющими которой являются: погрешность квантования измерительного сигнала по уровню, погрешность в передаче квантованных значений сигнала по цифровому каналу связи, погрешность восстановления аналоговой формы сигнала на приемной стороне, погрешность запаздывания за счет аналого-цифрового преобразования, интерполяции и декодирования. Существенным здесь является то, что моделью учитывается погрешность, возникающая в результате запаздывания измерительного сигнала.