1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Đáp án môn hệ thống thông tin công nghiệp 1c pptx

28 182 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 28
Dung lượng 272,41 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Máy tính sẽ tính toán theo một phần mềm ñịnh sẵn, sau ñó ra lệnh ñể phối liệu sao cho ñạt chất lượng xi măng như mong muốn Câu 2: Trình bày các quá trình xảy ra trong hệ thống thông tin

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC

KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA ĐIỆN TỬ

Bộ môn: Đo lường & ĐKTĐ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

Thái nguyên ngày 20 tháng 3 năm 2008

ĐÁP ÁN VẮN TẮT NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI CỦA CÁC HỌC PHẦN

ĐÀO TẠO THEO HỆ THỐNG TÍN CHỈ

HỆ THỐNG THÔNG TIN CÔNG NGHIỆP 1C

1 Mã số học phần:

2 Số tín chỉ: 2 TC

3 Ngành (chuyên ngành ) ñào tạo: Tự ñộng hoá (lớp kỹ sư chất lượng cao)

4 Nội dung ñáp án:

Câu hỏi loại 1: (2 ñiểm)

Câu 1: Định nghĩa hệ thống thông tin ño lường Lấy ví dụ minh họa:

HTD là một hệ thống tự ñộng ño và ñiều khiển việc gia công thông tin theo một algorithm(thuật toán) ñịnh sẵn

Cụ thể hơn hệ thống thông tin ño lường là một tập hợp các thiết bị có cùng một nhiệm vụ, cùng một thuật toán chức năng ñể có thể thiết lập ñược ước lượng về ñối tượng Sau ñó biến ñổi thông tin, gia công và chuyển về dạng con người có thể thu nhận ñược

Ví dụ: Để ñiều khiển quá trình sản xuất xi măng

Ta phải lấy mẫu clanhke và ñưa qua máy phân tích phổ Tín hiệu ñầu ra của máy phân tích phổ ñược ñưa vào máy tính Máy tính sẽ tính toán theo một phần mềm ñịnh sẵn, sau ñó ra lệnh ñể phối liệu sao cho ñạt chất lượng xi măng như mong muốn

Câu 2: Trình bày các quá trình xảy ra trong hệ thống thông tin ño lường

• Quá trình ño lường

• Quá trình kiểm tra

-Quá trình kiểm tra: so sánh giữa trạng thái của ñại lượng cần kiểm tra so với mẫu cho tín hiệu ñánh giá

-Quá trình nhận dạng: xác ñịnh xem có sự tương ứng hay không giữa ñối tượng và mẫu ñã cho

Trang 2

-Quá trình chẩn đốn: là quá trình theo dõi sự làm việc bình thường của đối tượng và tìm ra chỗ hỏng hĩc Hệ thống kiểm tra các hoạt động của thiết bị kỹ thuật gọi là hệ thống chẩn đốn

Câu 3: Hãy cho biết trong hệ thống thơng tin đo lường quá trình nào quan trọng nhất? Tại sao

Quá trình quan trọng nhất trong hệ thống thơng tin đo lường là quá trình đo lường vì tất cả các quá trình cịn lại muơn thực hiện được đều phải dựa trên kết quả của quá trình đo lường

Câu 4: Trong một hệ thống thơng tin đo lường cĩ nhất thiết phải tồn tại tất cả các quá trình khơng? Tại sao?

Trong HTD khơng nhất thiết phải tồn tại tất cả các quá trình mà thơng thường chỉ cĩ

03 quá trình là quá trình đo lường, quá trình tính tốn và quá trình kiểm tra Khi hệ thống càng phức tạp và cĩ mức độ tự động hố, thơng minh cao thì cần đến hai quá trình cịn lại

Câu 5: Trình bày sơ đồ cấu trúc của hệ thống thơng tin đo lường, chức năng cơ bản của các phần tử trong hệ thống

Sơ đồ cấu trúc của một hệ thống thơng tin đo lường

-Thiết bị thu nhận thơng tin chủ yếu là các cảm biến, biến tín hiệu cần đo của đối tượng sang tín hiệu điện Sau đĩ sẽ cĩ quá trình đo thực hiện phép so sánh với mẫu, quá trình lượng tử hố và mã hố.v.v

-Thiết bị gia cơng (biến đổi, tính tốn) thơng tin thực hiện các phép tính theo một algorithm nhất định(thường phải sử dụng µP và µC)

-Thiết bị lưu trữ ghi vào bộ nhớ hoặc in ra để lưu trữ

-Thiết bị thể hiện thơng tin cĩ thể là thiết bị đo hoặc tự ghi, hoặc là màn hình của máy tính

Câu 6: Nhiệm vụ của hệ thống thơng tin đo lường là gì?

Thực hiện việc đo hay kiểm tra chẩn đốn, nhận dạng hay tính tốn từ nhiều tín hiệu khác nhau trong thời gian ngắn nhất

Biến đổi tín hiệu thành các tín hiệu chuẩn hố để truyền đi xa mà khơng bị mất mát

Hệ thống thơng tin đo lường làm nhiệm vụ tự động hố cao độ, quá trình đo, kiểm tra nhận dạng, từ đĩ cho ra thơng tin để điều khiển kịp thời đối tượng Nhờ đĩ

mà nâng cao được chất lượng sản phẩm

Đối

tượng

Thiết bị thu nhận thơng tin

Thiết bị gia cơng thơng tin

Thiết bị lưu giữ thơng tin

Thiết bị thể hiện thơng tin

Người quan sát

Thiết bị điều khiển

Trang 3

Câu 7: Trình bày cách phân loại hệ thống thông tin ño lường theo sơ ñồ cấu trúc

1- Hệ thống có các kênh song song

-Đặc ñiểm: các kênh liên lạc làm việc ñộc lập với nhau

-Ưu ñiểm: Độ làm việc tin cậy, nếu hỏng một kênh thì các kênh khác vẫn làm việc bình thường

-Nhược ñiểm: Số lượng dây quá lớn (nếu số lượng ñiểm ño lớn) nên chỉ áp dụng cho các nhà máy nhỏ (khoảng cách ≤ 2km)

2- Hệ thống có các kênh nối tiếp

Mux: Multiplexor – bộ dồn kênh

Các kênh ñược biến từ song song thành nối tiếp (nhờ Mux) ñể ñưa vào một kênh duy nhất

-Ưu ñiểm: Tốn ít ñường dây, sử dụng khi ño ở khoảng cách xa, rẻ tiền, ñơn giản

-Nhược ñiểm: Độ tin cậy thấp vì nếu hỏng hóc ở phần kênh chung thì coi như

Thiết bị thể hiện thông tin

Người

Thiết bị ñiều khiển

Trang 4

3 - Hệ thống song song nối tiếp

Hệ thống này có ưu ñiểm là tăng ñộ tin cậy, tăng ñược số kênh ñầu vào, song có nhược ñiểm là cồng kềnh, ñắt tiền nên thường dùng cho các hệ thống lớn và phải truyền

ñi xa

4- Hệ thống kiểm tra tự ñộng

Có một mẫu chung dùng cho tất cả các bộ so sánh, thiết bị thể hiện sẽ thông báo trạng thái của tín hiệu so với mẫu (lớn hơn, bằng, hay nhỏ hơn)

Câu 8: Trình bày cách phân loại hệ thống thông tin ño lường theo tín hiệu vào

 Theo số lượng tín hiệu vào

+ Hệ thống có từ 2 tín hiệu vào trở nên gọi là hệ nhiều kênh (ña kênh)

 Theo tính chất của tín hiệu

+ Hệ thống có các tín hiệu vào ñộc lập hay phụ thuộc

Ví dụ t0 và U là hai tín hiệu ñộc lập, còn t0 và ñộ ẩm là hai tín hiệu phụ thuộc

 Theo sự thay ñổi của tín hiệu

+Hệ thống có các tín hiệu vào tiền ñịnh (biết trước quy luật) hay ngẫu nhiên (không biết trước quy luật)

Mux∑

Thiết bị thể hiện thông tin

Người Thiết bị ñiều

khiển

Phần ño lường

Trang 5

 Theo sự biến đổi của tín hiệu

+Hệ thống cĩ tín hiệu vào rời rạc hay liên tục

 Theo bản chất của tín hiệu

+Hệ thống cĩ tín hiệu vào là chủ động, tức là bản thân nĩ cĩ năng lượng như I,

U, t0, ánh sáng v.v hoặc cĩ tín hiệu vào là bị động, tức là bản thân nĩ khơng mang năng lượng như R, L, C, sức bền vật liệu

 Theo quan hệ của tín hiệu và nhiễu

+ Hệ thống cĩ các tín hiệu cĩ nhiễu độc lập (cĩ thể tách khỏi tín hiệu) hoặc nhiễu phụ thuộc (khơng thể tách khỏi tín hiệu)

Ví dụ như tín hiệu máy điện tim: Utín hiệu = 0.7mV, Unhiễu =20mV

Câu 9: Trình bày cách phân loại hệ thống thơng tin đo lường theo tín hiệu ra

1 Hệ thống đo lường

Là HTĐ cĩ nhiệm vụ đo các đại lượng vật lý cho thơng tin ra bằng số, kết quả được đưa ra trực tiếp Hệ thống đo lường bao gồm hai loại:

 Hệ thống thơng tin đo lường gần

 Hệ thống thơng tin đo lường xa(truyền số liệu)

2 Hệ thống kiểm tra tự động

Là hệ thống cĩ nhiệm vụ so sánh giá trị đo được với một giá trị chuẩn để nhằm nhiệm vụ kiểm tra Để thực hiện việc kiểm tra hay điều khiển ta phải ấn định giá trị chuẩn Sp(setpoint) điểm đặt Sau đĩ so sánh với giá trị cần kiểm tra Những hệ thống như vậy gọi là hệ thống kiểm tra tự động Tín hiệu ra thường cĩ 3 mức: chuẩn, trên chuẩn, dưới chuẩn

-Với hệ thống kiểm tra: tín hiệu ra mang tính chất lượng để trả lời cho câu hỏi thấp hơn hay cao hơn chuẩn Trong cơng nghiệp hệ thống đo lường và hệ thống kiểm tra thường đi đơi với nhau

3 Hệ thống chẩn đốn kỹ thuật

Trên cơ sở kết quả đo hệ thống đưa ra đánh giá về trạng thái làm việc của đối tượng, đặc tính hư hỏng và phương pháp sửa chữa Hệ thống này phải cĩ sự tham gia của thiết bị tính tốn và các phần tử logic

4 Hệ thống nhận dạng

Nhận biết các thơng tin xem cĩ giống với mẫu hay khơng, thơng thường hệ thống này cũng phải kết hợp với thiết bị tính tốn Ví dụ như hệ thống phân loại sản phẩm

Câu 10: Trình bày tổ chức làm việc của hệ thống thơng tin đo lường

Quá trình làm việc của HTĐ được điều khiển bằng bộ điều khiển, bộ điều khiển này điều khiển hệ thống thơng qua một thuật tốn nào đĩ như: điều khiển tác động lẫn nhau giữa các khâu trong hệ thống; thứ tự thực hiện cơng việc; các thao tác chọn tần số lấy mẫu tín hiệu; chọn số kênh, xác định giới hạn đo của từng tín hiệu ở từng kênh, tính tốn sai số của việc đo; gia cơng kết quả đo

Trang 6

Bộ ñiều khiển HTĐ ngày nay là các bộ vi xử lý và máy tính

Tất cả các thiết bị trong hệ thống nói chung là các thiết bị có tín hiệu vào ra khác nhau, do vậy ñể có thể trao ñổi thông tin giữa các thiết bị với nhau hoặc với bộ ñiều khiển thì ñòi hỏi phải có một giao diện chung (interface) Giao diện ở ñây bao gồm giao diện phần cứng (các card ghép nối giữa thiết bị và máy tính, các bộ chuyển ñổi tín hiệu .) và phần mềm (ngôn ngữ lệnh trong vi xử lý, các driver hay các trình ñiều khiển thiết bị )

Câu hỏi loại 2: (2 ñiểm)

Câu 1: Trình bày các ñặc tính thông tin của tín hiệu ño lường

Thể hiện trên hai ñặc tính:

+ Đặc tính phân bố

Luật phân bố

Giả sử cho tín hiệu ngẫu nhiên X(t) với n thể hiện xi(t) Tại thời ñiểm t =t1 các giá trị xi(t1) (i = 1, 2, n) là ñại lượng ngẫu nhiên ñặc trưng bởi luật phân bố Pt1(X) Đây là luật phân bố cấp một vì nó phụ thuộc vào các thời ñiểm của ñối số t Luật phân bố mô tả quan hệ giữa xác suất suất hiện giá trị x là P(x) của tín hiệu ngẫu nhiên X(T) và giá trị x tại thời ñiểm nào ñó

Có hai loại thường gặp là phân bố ñều và phân bố chuẩn

Hàm mật ñộ xác suất bậc 1 -

Được ñánh giá bằng xác suất suất

hiện giá trị x nằm trong khoảng x1

và x1 + dx1 của ñại lượng ngẫu

nhiên X(t) tại thời ñiểm t1 và ký

hiệu là w1(x1,t1)

P{x1 ≤ X(t1) ≤ x1 + dx1} =

w1(x1,t1)dx1

Hàm phân bố xác suất bậc

Hàm phân bố xác suất bậc 1 của

tín hiệu ngẫu nhiên X(t) ñược ñịnh

nghĩa là xác suất của các giá trị tức

thời của X(t) ở thời ñiểm t = t1 không

vượt quá x1 và ñược ký hiệu là F1(x1,

1 0

1 t

x x

; x x 0

x x x 1 ) X ( P

Trang 7

Quan hệ giữa hàm phân bố xác suất và hàm mật ñộ xác suất

Theo lý thuyết về xác suất ta có:

Error! Objects cannot be created from editing field codes

Như vậy ñể xác tín hiệu ngẫu nhiên X(t) tại n thời ñiểm khác nhau ta phải xác ñịnh ñược hàm phân bố xác suất và mật ñộ xác suất bậc n

Error! Objects cannot be created from editing field codes

Trong ñó: w1(x,t) là hàm mật ñộ phân bố xác suất bậc 1 của tín hiệu ngẫu nhiên X(t)

-Khi tín hiệu ngẫu nhiên là phân bố ñều hoặc phân bố chuẩn thì:

Error! Objects cannot be created from editing field codes

-Khi tín hiệu ngẫu nhiên ở dạng rời rạc thì:

Error! Objects cannot be created from editing field codes

+Phương sai

Error! Objects cannot be created from editing field codes

-Khi tín hiệu ngẫu nhiên ở rạng rời rạc thì:

Error! Objects cannot be created from editing field codes

+Sai số bình quân phương

)t(D)

Trang 8

Rời rạc hoá tín hiệu liên tục là quá trình biến ñổi một hàm liên tục theo thời gian x(t) thành hàm rời rạc theo thời gian xi, là tổ hợp các tung ñộ mà theo ñó ta có thể nhận ñược ước lượng của tín hiệu liên tục x*(t) Trong trường hợp chung sự thể hiện rời rạc một tín hiệu x(t) trong khoảng thời gian T bằng một tập hợp các giá trị

x0, x1, … xn và sự phục hồi lại ñể nhận biết ñược x*(t) có thể viết dưới dạng:

Error! Objects cannot be created from editing field codes

Trong ñó A là toán tử thể hiện, B là toán tử phục hồi Toán tử A và B có thể là tuyến tính hoặc phi tuyến Một toán tử thể hiện có thể sử dụng nhiều toán tử phục hồi khác nhau và ngược lại

Trong quá trình truyền, xử lý thông tin trong HTĐ thì luôn phải có quá trình biến ñổi tín hiệu từ dạng này sang dạng khác, quá trình xử lý tín hiệu ño bằng máy tính, làm việc với các quá trình ngẫu nhiên do vậy phải rời rạc tín hiệu ño

Câu 3: Rời rạc hóa thích nghi tín hiệu ño là gì? Tại sao phải rời rạc hóa thích nghi

Rơì rạc hoá thích nghi là quá trình rời rạc hoá mà có chu kỳ rời rạc hoá thay ñổi phụ thuộc vào sự biến ñổi của tín hiệu

Rời rạc hoá thích nghi nhằm ñảm bảo loại bỏ các ñiểm thu thập thông tin không có ý nghĩa (thông tin thừa)

Câu 4: Lượng tử hóa tín hiệu ño là gì? Tại sao phải lượng tử hóa tín hiệu ño

Lượng tử hoá theo mức, ñó là việc làm tròn các giá trị tín hiệu ñến giá trị lượng tử

gần nhất(có hai cách làm tròn là theo kiểu cắt bỏ hoặc theo kiểu làm tròn với nửa bước lượng tử) Tức là mỗi giá trị ñược làm tròn khác với các giá trị ban ñầu (giá trị

thực) của tín hiệu một lượng gọi là sai số làm tròn

Quá trình xử lý tín hiệu bằng máy tính và vi xử lý ñòi hỏi phải lượng tử hoá tín hiệu

Câu 5: Lượng tử hóa thích nghi tín hiệu ño là gì? Tại sao phải lượng tử hóa thích nghi?

Lượng tử hoá thích nghi là quá trình lượng tử hoá mà có bước lượng tử hoá thay ñổi phụ thuộc vào sự biến ñổi của tín hiệu

Cần thiết phải lượng tử hoá thích nghi vì khi lượng tử hoá ñều trong trường hợp tín hiệu có giá trị khá nhỏ so với bước lượng tử thì khi ñó sai số lượng tử hoá sẽ lớn, do vậy ñể ñảm bảo sai số người ta cần phải lượng tử hoá thích nghi

Câu 6: Mã hóa tín hiệu ño là gì? Trình bày một phương pháp mã hóa tín hiệu ño

Mã hoá: Mã hoá là thay thế các ký hiệu dạng này thành cách ký hiệu dạng khác

Mã: Là tập hợp các con số ñể thể hiện, số con số của mã ñược gọi là cơ số Trong kỹ thuật thường dùng cơ số 2, các con số là con số 1 và con số 0 ñại diện cho

2 trạng thái có ñiện và không có ñiện trong kỹ thuật

Nếu như có n giá trị lượng tử hoá ñược ñánh số từ 1-n thì số dãy mã cơ số 2 (m) cần ñể mã hoá n giá trị làc m ≥ log2N Số dãy mã là nguyên dương

VD: n=26 ⇒ m = 5

n=10 ⇒ m =4

Trang 9

Để tránh sự dư thừa thông tin thi những dãy mã có số 0 ñằng trước ñược bỏ ñi

vì nó không mang thông tin

Để phân biệt các tập mã với nhau thì người ta dùng xung có biên ñộ khác hoặc xung có dấu ngược lại

Trong kỹ thuật do lường người ta sử dụng nhiều phương pháp mã hoá khác nhau, ñể giảm sự dư thừa thông tin người ta còn có thể dùng mã thống kê hoặc mã thích nghi

Câu 7: Nhiễu là gì? Nguyên nhân gây ra nhiễu trong hệ thống thông tin ño lường? Lấy ví dụ Trình bày phương pháp ñiều chế chống nhiễu AM

Nhiễu là các tác ñộng không ổn ñịnh tác ñộng lên tín hiệu gây ra sự mất mát thông tin hiệu Do ñó nhiễu thường là nguyên nhân gây ra các hỏng hóc và sai số Nhiễu thường có mặt ở tất cả các khâu

+ Đối tượng

Đối với ñối tượng thường nhiễu ở các sensor, chuyển ñổi chuẩn hoá và các mux Thường nhiễu sinh ra do ñiều kiện làm việc nặng nề ví dụ như nhiệt ñộ, gia tốc, ñộ ẩm, môi trường hoá học

+Kênh liên lạc

Nhiễu ña số do ảnh hưởng của trường ñiện từ, do môi trường, không khí, khí quyển

+Thiết bị thu và xử lý

Là do sự thay ñổi của nhiệt ñộ, do sự thay ñổi của nguồn cung cấp

Phương pháp ñiều chế chống nhiễu AM

Điều chế AM là sự tác ñộng của tín hiệu ño lên biên ñộ của tín hiệu mang là dạng tín hiệu xoay chiều hình sin (hình vẽ)

Câu 8 : Nhiễu là gì? Nguyên nhân gây ra nhiễu trong hệ thống thông tin ño

lường? Lấy ví dụ Trình bày phương pháp ñiều chế chống nhiễu FM

Nhiễu là các tác ñộng không ổn ñịnh tác ñộng lên tín hiệu gây ra sự mất mát thông tin hiệu Do ñó nhiễu thường là nguyên nhân gây ra các hỏng hóc và sai số Nhiễu thường có mặt ở tất cả các khâu

+ Đối tượng

Đối tượng

nghiên cứu

Kênh liên lạc

Thiết bị thu và xử lý Nhiễu

Đối tượng

nghiên cứu

Kênh liên lạc

Thiết bị thu và xử lý Nhiễu

Trang 10

Đối với ñối tượng thường nhiễu ở các sensor, chuyển ñổi chuẩn hoá và các mux Thường nhiễu sinh ra do ñiều kiện làm việc nặng nề ví dụ như nhiệt ñộ, gia tốc, ñộ ẩm, môi trường hoá học

+Kênh liên lạc

Nhiễu ña số do ảnh hưởng của trường ñiện từ, do môi trường, không khí, khí quyển

+Thiết bị thu và xử lý

Là do sự thay ñổi của nhiệt ñộ, do sự thay ñổi của nguồn cung cấp

Phương pháp ñiều chế chống nhiễu AM

Điều chế AM là sự tác ñộng của tín hiệu ño lên tần số của tín hiệu mang là dạng tín hiệu xoay chiều hình sin (hình vẽ)

Câu 9: Nhiễu là gì? Nguyên nhân gây ra nhiễu trong hệ thống thông tin ño lường? Lấy ví dụ Trình bày phương pháp ñiều chế chống nhiễu FSK

Nhiễu là các tác ñộng không ổn ñịnh tác ñộng lên tín hiệu gây ra sự mất mát thông tin hiệu Do ñó nhiễu thường là nguyên nhân gây ra các hỏng hóc và sai số Nhiễu thường có mặt ở tất cả các khâu

+ Đối tượng

Đối với ñối tượng thường nhiễu ở các sensor, chuyển ñổi chuẩn hoá và các mux Thường nhiễu sinh ra do ñiều kiện làm việc nặng nề ví dụ như nhiệt ñộ, gia tốc, ñộ ẩm, môi trường hoá học

+Kênh liên lạc

Nhiễu ña số do ảnh hưởng của trường ñiện từ, do môi trường, không khí, khí quyển

+Thiết bị thu và xử lý

Là do sự thay ñổi của nhiệt ñộ, do sự thay ñổi của nguồn cung cấp

Phương pháp ñiều chế chống nhiễu FSK

Trong dạng ñiều chế FSK, thông tin ñược mã hoá trên sóng mang bằng cách dịch tần số sóng mang ω0 dựa theo biểu thức () Với dạng tín hiệu số ở dạng ñiều chế này, biên ñộ sóng mang giữ không ñổi, còn tần số ω0 có 2 giá trị là (ω0 -∆ω) và (ω0 +∆ω), tuỳ thuộc vào tín hiệu phát ñi là bit 0 hay 1 Sự dịch f = ∆ω/2π ñược gọi

là lệch tần Đại lượng 2f ñôi khi ñược gọi là khoảng cách TONE vì nó là biểu hiện

khoảng cách giữa các bit 0 và 1

Trường sóng tín hiệu của dạng ñiều chế FSK ñược viết như sau:

E s (t) = E 0 cos[(ω0 t+m(t) 2π∆f)+φs ] (2- )

Đối tượng

nghiên cứu

Kênh liên lạc

Thiết bị thu và xử lý Nhiễu

Trang 11

Với m(t) có thể nhận 2 giá trị ±1 ứng với bit 1 và bit 0(Ví dụ bit 1 là 90 khz ;

bit 0 là 60 khz)Nếu 2f là ñộ lệch tần ñỉnh- ñỉnh thì tham số β = 2f/B ñược gọi là

chỉ số ñiều chế tần số Tương ứng với các β khác nhau sẽ có các sơ ñồ khác nhau

Câu 10 : Sự dư thừa thông tin là gì? Lấy ví dụ Có những phương pháp giảm thông tin thừa nào?

Ngày nay máy tính có tốc ñộ khá nhanh cho nên khoảng thời gian rời rạc ∆t nhỏ nên nhiều khi thông tin thừa không có ích Theo kinh nghiệm thì khoảng 5% thông tin từ vũ trụ là có lợi

Nếu cần ñộ chính xác 2% thì chỉ cần 1/20 ÷ 1/ 10 lượng thông tin Do ñó lượng thông tin thừa rất nhiều do Do ño quá gần nhau các giá trị của một ñại lượng biến thiên chậm, Đặt các sensor quá gần nhau khi cần ño một ñại lượng vật lý Mã hoá thông tin không tối ưu, Rời rạc hoá không thích nghi

Các phương pháp giảm thông tin thừa

- Cách 1: Từ thiết bị ño trước khi vào thiết bị gia công: giảm thông tin thừa

-Cách 2: Giảm thông tin thừa ngay tại ở thiết bị ño

1 Kỹ thuật tương tự: Tác ñộng nhanh song kém chính xác: Có 2 phương

pháp

a Phương pháp ngoại suy bậc thang ( ña thức bậc 0)

Cách làm: Thực hiện vẽ ñường p(t)và liên tực tính sai số : C = /p(t)-x(t)/ sau ñó tiến hành so sánh ở thời ñiểm /p(t)-x(t)/ = Co thì ta tiến hành ño giá trị x(t) Kết quả ñượcthực hiện như sau:

b Phương pháp nội suy tuyến tính

p(ti) = x(ti-1) +x'(ti-1).∆t

Trang 12

Suy ra thời ñiểm so sánh: / x(ti-1) +x'(ti-1).∆t -x(ti)/ = / x'(ti-1).∆t -∆x/ = Co

2.Kỹ thuật số:

a, Algôrit ngoại suy bậc thang:

+ Ở thời ñiểm to , giả sử có x0

+ x0 ñược nhớ vào Ram cùng lúc có thể có thể truyền ñi hoặc ñưa vào xử lý

+Ở thời ñiểm t1 xuất hiện x1

+ Tính ñộ sai lệch giữa hai giá trị C(t1) = /x1 - x0/

+ So sánh giữa C(t1) với C0 cho trước; nếu C(t1) < C0 thì x1 bị loại bỏ, coi như thông tin thừa, tiếp tục ñiểm thứ hai

+ Ở thời ñiểm t2 xuất hiện x2

+Tính C(t2) = /x2 - x0/

+So sánh giữa C(t2) với C0

+ Nếu C(t2) < C0 thì x2 bị loại bỏ coi như thông tin thừa và cứ tiếp tục

+ t3 xuất hiện x3

+ Giả sử ở 1 thời ñiểm tk xuất hiện xk mà có C(tk) ≥ C0 Lúc ñó giá trị xk ñược ghi lại

và ñược truyền ñi hay ñưa vào xử lý còn x0 ñược xoá; khoảng thời gian rời rạc là :

∆tk = tk - t0 ; t0 là ñiểm ñầu của ñường ngoại suy, tk là ñiểm cuối của ñường ngoại suy ñó

b, Algôrit nội suy tuyến tính:

+ Ở thời ñiểm to → x0

+ x0 ñược nhớ vào RAM cùng lúc có thể có thể truyền ñi hoặc ñưa vào xử lý

+Ở thời ñiểm t1 xuất hiện x1 : ñược nhớ nhưng không truyền ñi

+ Ở thời ñiểm t2 xuất hiện x2; x2 ñược nhớ nhưng không truyền ñi

Trang 13

+ Tính tỷ số các số gia bậc 1 của ña thức nội suy lagrăng ñi qua 2 ñiểm x0 và x2

P1( t1) = x0 + ∇ ( , )(t t2 0 t1−t0)

+Tính ñộ sai lệch ở t1 : C(t1) = /x1 - p1(t1)/

+So sánh giữa C(t1) với C0 cho trước; nếu C(t1) < C0 thì tín hiệu sẽ không truyền ñi

coi như TT thừa

+ t3 xuất hiện x3 ; x3 ñược nhớ , không truyền ñi

+ Tính tỷ số các số gia bậc 1 với ña thức nội suy P2 :

thì giá trị x2 không chấp nhận và không ñược truyền ñi coi như TT thừa

+ Giả sử ở tk nào ñó xuất hiện xk và ña thức nội suy là

Trang 14

Đoạn thẳng tiếp theo sẽ ñi qua ñiểm xk-1 và giá trị tiếp theo của quá trình rời rạc hoá thích nghi

Câu hỏi loại 3: (2.5 ñiểm)

Câu 1: Kênh liên lạc là gì? Các phần tử cơ bản của kênh liên lạc

Là tập hợp tất cả các thiết bị kỹ thuật làm nhiệm vụ truyền ñộc lập các thông tin ño, bao gồm thiết bị phát, thiết bị thu và dây liên lạc

Thiết bị phát, thiết bị thu phụ thuộc vào loại tín hiệu truyền trên dây liên lạc Dây liên lạc bao gồm : Dây hữu tuyến và dây vô tuyến

Dây hữu tuyến : Hệ thống nhìn thấy dây

Dây vô tuyến : Hệ thống không nhìn thấy dây : Sóng ñiện thoại, sóng radio…

Câu 2: Trình bày các ưu nhược ñiểm của dây liên lạc sử dụng cáp ñồng trục, ñườ ng dây tải ba, cáp quang và vô tuyến

Như dây cáp ñồng, Fe, cáp quang, ñường dây tải ñiện

a Đường dây cáp ñồng

Khi truyền tín hiệu trên ñường dây bằng kim loại luôn có sự tắt dần của tín hiệu, phụ thuộc vào tần số của tín hiệu

Đường dây cáp Cu cho phép tín hiệu có tần số f < 180 KHz

Pvào : Công suất phát của tín hiệu tại ñầu phát

Pra : Công suất của tín hiệu thu ñược

b Đường dây cáp bằng sắt

Có ñặc ñiểm nhu dây cáp bằng ñồng, tuy nhiên chỉ cho phép tín hiệu có tần số f

< 30KHz

c Cáp quang

+ Thông tin ñược mã hoá dưới dạng ánh sáng

+ Tốc ñộ truyền thông tin là lớn nhất

+ Số lượng truyền ñi là lớn

+ Khả năng chống nhiễu rất cao

* Nhược ñiểm :

Giá thành ñắt, ñầu nối phức tạp, cáp quang không dược bẻ cong một góc <1200 + thưc tế luôn luôn có hiện tượng khúc xạ ,cho nên những ñiểm khúc xạ này →suy giảm tín hiệu Sau ñộ dài nhất ñịnh người ta cần phải ñặt trạm khuyếch ñại tín hiệu

d Đường dây tải ba:

Đường dây tải ñiện ñã ñược xây dựng sẵn ñược kết hợp làm ñường dây liên lạc cho nên dẫn ñến tiết kiệmñược chi phí, mặt khác ñường dây cao áp ñược tính toán xây dựng không những có thể chịu ñựng ñược các ñiều kiện thời tiết xấu mà cả dạng thiên tai có thể xảy ra Do vậy tương ứng kênh liên lạc sử dụng hệ thống tải ba cũng

có ñộ tin cậy cao Tuy nhiên chịu ảnh hưởng nhiều của nhiễu

Ngày đăng: 10/08/2014, 22:21

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w