Дипломна робота присвячена розробці інформаційної системи для інтервального аналізу сигналів



Скачати 45.92 Kb.
Дата конвертації25.10.2017
Розмір45.92 Kb.
ТипДиплом

АНОТАЦІЯ
Розробка інформаційної системи для інтервального аналізу сигналів // Дипломна робота ОКР “Магістр” // Бакалець Ірина Петрівна // Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, факультет комп’ютерно-інформаційних систем і програмної інженерії, кафедра комп’ютерних наук, група СНм-51 // Тернопіль, 2014 // C. –  , рис. – , табл. – , кресл. – , додат. – , бібліогр. – .
Ключові слова: ІНТЕРВАЛЬНИЙ АНАЛІЗ, МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ, ІНТЕРВАЛЬНІ МОДЕЛІ, НЕВИЗНАЧЕНІСТЬ, СИГНАЛ, ШУМ, МАТЕМАТИЧНЕ СПОДІВАННЯ, ДИСПЕРСІЯ, ІМІТАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ.
Дипломна робота присвячена розробці інформаційної системи для інтервального аналізу сигналів.

У пояснювальній записці наведено аналітичний огляд літературних джерел, охарактеризовані види математичного моделювання сигналів, описано особливості їх аналізу в рамках кожного з підходів, виділено в окремий клас вид процесів обмежених за рівнем, обґрунтовано методи інтервального аналізу для такого типу процесів. Одним з основних результатів роботи є розроблене програмне забезпечення для імітаційного моделювання процесів обмежених за рівнем та проведення множинного аналізу з можливістю вибору розміру вікна.



Мета і задачі дослідження. Метою даного дослідження є математичний опис сигналів, обмежених за рівнем, проведення їх аналізу в рамках інтервальної моделі та створення інформаційної системи для імітаційного моделювання такого типу сигналів та реалізації методів їх аналізу.

Основними завданнями дослідження є:



  • аналіз існуючих методів математичного моделювання складних систем в умовах невизначеності;

  • огляд існуючих методів аналізу випадкових процесів;

  • опис процесів обмежених за рівнем;

  • огляд методів інтервального аналізу сигналів складних систем, зокрема цифрових, аналогових статичних та динамічних;

  • розробка методів імітаційного моделювання процесів обмежених за рівнем;

  • створення програмного забезпечення для імітаційного моделюваня обмежених за рівнем сигналів та реалізації методїв їх інтервального аналізу;

  • тестування програмного забезпечення для дослідження достовірності отриманих результатів.

Об’єктом дослідження є сигнали обмежені за рівнем.

Предметом дослідження є інтервальні моделі аналізу сигналів.

Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач застосовувались методи інтервального аналізу та інтервального моделювання, методи імітаційного моделювання, загальна методологія дослідження сигналів та шумів.

В результаті роботи було створене програмне забезпечення для моделювання та інтервального аналізу сигналів обмежених за рівнем та дослідження достовірності отриманих результатів.



Наукова новизна одержаних результатів. Розроблений метод імітаційного моделювання випадкової послідовності з обмеженим кроком. Застосовано методи інтервального аналізу для отримання множинних характеристик випадкових послідовностей.

На основі інтервальних характеристик може бути побудована процедура обробки результатів вимірювання з обмеженими похибками невідомого процесу (множинне оцінювання його параметрів).



Практичне значення, одержаних результатів є досить вагомим, оскільки методи інтервального аналізу дають можливість отримати множинні характеристики нестаціонарних сигналів, зокрема сигналів обмежених за рівнем та можливість підвищити рівень ефективності дослідження сигналів такого типу.

ANNOTATION
Development of information system for interval analysis of signals // Diploma project for degree “Master” // Bakalets Iryna Petrivna // Ternopil Ivan Pul’uj National Technical University, Department of Computer Information System and Software Engineering, Department of Computer Science // Ternopil, 2014 // P. –  , Fig. – , Table. – .
Diploma project is devoted to the development of information system for interval analysis of signals.

The purpose and objectives of the research. The purpose of this research is a mathematical description of signals limited by the level, their analysis under interval model and design of an information system for simulation of such signals and implementation of their analysis methods.

The main objectives of the study are:

 analysis of existing methods of mathematical modeling of complex systems under uncertainty;

 review of existing methods for the analysis of random processes;

 description of processes limited by level;

 review of methods of interval signal analysis of complex systems, including digital, analog static and dynamic systems;

 development of methods for simulation of the limited by level processes;

 design of software for simulation of the limited by level processes and implementation of interval analysis methods;

 software testing to study the reliability of the results.

The object of research is limited by level signals.

The subject of research is the interval signal analysis models.

Research Methods. To solve the stated problem methods of interval analysis and interval modeling, simulation methods, the overall research methods of signals and noise were used.

As a result of the project software for modeling and interval analysis of limited by the level signals were developed the research of the reliability of the results was carried out.

Scientific innovation of the results. Simulation method of random sequences with limited step was developed. The methods of interval analysis for multiple characteristics of random sequences were applied.

Based on the interval characteristics procedure for processing of measurement results with limited errors of unknown process could be constructed (multiple estimation of its parameters).

The practical significance of the results is quite important because interval analysis methods give possibility to get multiple characteristics of non-stationary signals, including signals limited by the level and to improve the efficiency of such signals research.

In the first section, a review of the basic definitions and concepts was done, detailed classification of signals as well as noise and interference was presented, the numerical characteristics of random processes, mathematical description of signals were discussed.

In the second section, the analysis of random, non-stationary processes and their simulation methods was presented; the parameters and characteristics of random processes were considered; white noise is described as a special type of random process; description of the methods in modeling information systems was given.

In the third section, the choice of interval mathematical models was justified, the problems of implementation of interval methods on a computer were analyzed. The following principles of system simulation interval were identified:

1) The mathematical foundations of the system is classical interval arithmetic.

2) The simulation results are presented in the interval form. Illustration of the results can be both graphical and numerical.

3) The system should be designed so that the user can simply expand the library of interval converters, thus extending the functionality of the system.

As the simulation results show, interval approach based on classical interval arithmetic, allows to get results almost of the same accuracy as the direct simulation.

In the final fourth section the implementation of the developed program was presented. It enables to display graphically randomly generated numerical sequence and smoothed using the moving average method sequence which is used for signal description. Also, the results of the methods are used for assessing the level of signal interval. There is line chart to display the rate of change of numerical sequences. The rate of numerical sequence change could be also smoothed using the aforementioned method. This provides the ability to predict cyclical process and allows to perform interval analysis based on a graphical representation of the output signal calculated using the interval method and interval characteristics.

The practical significance of the results is quite important, since the appropriate interval model is built and processing methods on the basis of it were developed. This makes possible to increase the efficiency of signals limited by level research.


Keywords: CLASSICAL INTERVAL ANALYSIS, MATHEMATICAL MODELING, INTERVAL MODELING, UNCERTAINTY, SIGNAL, NOISE, MATHEMATICAL EXPECTATION, VARIANCE, SIMULATION MODELING.

Поділіться з Вашими друзьями:


База даних захищена авторським правом ©wishenko.org 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка