телекоммуникациив. основы телекомуникаци. Программа для вычисления массива с желаемой вероятностью 2 для функции rbinom(100,1,p)
![]()
|
Задача 2. 2.1 Составляем блок-схему алгоритма и пишем программу генерации двоичного массива заданной длины с желаемой вероятностью появления единиц. Пусть n - количество переменных массива, p - желаемая вероятность появления единиц. Программа генерации представлена на рисунке 2.1 ![]() ![]() Рис. 2.1 Блок-схема представлен на рисунке 2.2 ![]() Рис. 2.2 2.2 Проверяем частоту появления единиц в сгенерированных массивах для разных массивов (10,100 и 1000 элементов). Для массива длиной 10 символов получаем сумму элементов массива = 2. Вероятность появления единицы равна 0,2 (см. рис. 2.3) ![]() Рис. 2.3 Для массива длинной 100 символов получаем сумму элементов массива = 26 Вероятность появления единицы равна 0,26 (см. рис. 2.4). ![]() Рис. 2.4 Для массива длинной 1000 символов получаем сумму элементов массива = 204 Вероятность появления единицы равна 0,204 (см. Рис. 2.5). ![]() Рис. 2.5 Вывод будет представлен после рассмотрения функции rbinom(100, 1, p) и составления блока-схемы и написания программы визуализации двоичного массива на оси времени. 2.3 Повторяем пункты 1 и 2 для массивов, сгенерированных функцией rbinom(100,1,p) Программа для вычисления массива с желаемой вероятностью 0.2 для функции rbinom(100,1,p): a := rbinom(100, 1, 0.2) Блок-схема представлена на рисунке 2.6 ![]() Рис. 2.6 При p=0.2, n=10 сумма элементов массива равна 2. Частота появления единиц при заданных параметрах равна 0.2 (Рис. 2.7). ![]() Рис. 2.7 При p=0.2, n=100 сумма элементов массива равна 19. Частота появления единиц при заданных параметрах равна 0.19 (Рис. 2.8). ![]() Рис. 2.8 При p=0.2, n=1000 сумма элементов массива равна 196. Частота появления единиц при заданных параметрах равна 0.196 (Рис. 2.9). ![]() Рис. 2.9 2.4. Составляем блок-схему и пишем программу визуализации двоичного массива на оси времени при заданной длительности единичного элемента и количестве точек на единичном интервале. Программа представлена на рисунке 2.10 ![]() Рис. 2.10 Алгоритм представлен на рисунке 2.11 ![]() Рис. 2.11 Двоичный массив на отрезке времени представлен на Рис. 2.12 ![]() Рис. 2.12 Вывод: Rbinom более экономична и затрачивает меньше времени на написание при решении той же задачи, что и функция для генерации случайного массива. Сам массив можно представить в виде прямоугольного импульса. Задача 3. 3.1 Генерируем случайный двоичный массив из 12 элементов с вероятностью появления единицы равной 0,5 Массив из 12 элементов с вероятностью появления единицы равной 0,5 представлен на рисунке 3.1 ![]() Рис. 3.1 3.2 Составляем блок-схемы и написать программы АМ, ЧМ и ФМ модуляторов для заданных периодов несущих частот, длительности единичного элемента и точек на единичном интервале. Блок-схемы для амплитудной модуляции, частотной модуляции, фазовой модуляции представлены на рисунках 3.2 (АМ), 3.3 (ЧМ) и 3.4 (ФМ). ![]() Рис. 3.2 ![]() Рис. 3.3 ![]() Рис. 3.4 Программы для амплитудной модуляции, частотной модуляции, фазовой модуляции представлены на рисунках 3.5 (АМ), 3.6 (ЧМ) и 3.7 (ФМ). ![]() Рис. 3.5 ![]() Рис. 3.6 ![]() Рис. 3.7 3.3 На одном графике времени выводим двоичный массив и модулированный сигнал для каждого вида модуляции. Двоичный массив и модулированный сигнал на каждом отдельном графике представлен на рисунках 3.9 (АМ), 3.10 (ЧМ) и 3.11 (ФМ). Для визуализации зададим начальные параметры (Рис. 3.8). ![]() Рис. 3.8 ![]() Рис. 3.9 ![]() Рис. 3.10 ![]() Рис. 3.11 3.4 Познакомимся с функцией генерации случайной величины, распределенной по нормальному закону rnorm(m, n, p). Функция rnorm генерирует вектор нормально распределенных случайных величин, с учетом вектора m, среднего значения n и отклонения p. Каждое число имеет нормальное распределение, называемое распределением Гаусса-Лапласа, задаваемое с помощью функцией плотности вероятности. 3.5 Добавим к каждому отсчету модулированного сигнала случайную величину генератора rnorm(m, n, p) и выведем на графике. Величину среднеквадратического отклонения шума (р) рекомендуется менять в пределах от 0 до 5. Сделаем выводы. Величину отклонения p возьмем за 3. На рисунках 3.12, 3.13, 3.14 представлены программы расчета для визуализации двоичного массива и сигнала к амплитудной (3.12), частотной (3.13) и фазовой (3.14) модуляции. ![]() Рис. 3.12 ![]() Рис. 3.13 ![]() Рис. 3.14 Визуализация шума и амплитудной, частотной и фазовой модуляции представлена на рисунках 3.15, 3.16 и 3.17. ![]() Рис. 3.15 ![]() Рис. 3.16 ![]() Рис. 3.17 Вывод для задачи 3: Модуляция с шумом представляет условия, приближенные к реальным. Шум снижает качество передачи и усложняет процесс приема сообщения. В реальных условиях мы получаем смесь сигнала и шума, из которого нам необходимо выделить сигнал. Вывод. В результате решения ряда задач были изучены особенности кодирования изображения, генерация массивов с помощью программы и функции rbinom, научились визуализировать массивы, АМ, ЧМ и ФМ сигналы. Кроме того, была разобрана функция генерации случайной величины и визуализирована модуляция с шумом. Библиография Дьяконов В.П. Mathcad 8–12 для студентов [Электронный ресурс]/ Дьяконов В.П.— Электрон. текстовые данные.— М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2005.— 632 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/20845.— ЭБС «IPRbooks» Крук Б.И. Телекоммуникационные системы и сети. Современные технологии [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.— Электрон. текстовые данные.— М.: Горячая линия - Телеком, 2012. Катунин Г.П. Основы инфокоммуникационных технологий [Электронный ресурс] : учебник / Г.П. Катунин. — Электрон. текстовые данные. — Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2018. — 797 c. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/74561.— ЭБС «IPRbooks» |