Тема 1:Системотехнический метод проектирования спи.
Цель: Ознакомление с основными характеристиками и методологией проектирования СПИ.Обоснование плана изложения материала курса.
В настоящее время разработчиками при проектировании любой сложной системы применяется так называемый системотехнический подход. Знание принципов проектирования на основе системного подхода тем более актуально для будущих инженеров - системотехников специальностей 2201, 2202.
Основной принцип системотехнического подхода - представление системы как совокупности всех её частей в тесной связи с окружающей средой и взаимообусловленности всех свойств системы, таких как производительность, надёжность и стоимость.
Системотехнический (короче-системный) подход исходит прежде всего из тех целей и задач, которые должна решать система, как составная часть более сложной системы. Системный подход возможен только при определении цели поведения системы, критериев эффективности, определения стратегии управления, построения модели системы и наконец разработки системы в целом с учётом различных подсистем, входящих в её состав.
Структурная схема системного подхода при проектировании СПИ.
IЭтап макропроектированияотвечает на вопрос: для чего и зачем строится данная система. Он предполагает выбор целей, критериев оценки, моделей и стратегии управлении. Элементы этапа складываются из анализа системы и окружающей среды. Мы в нашем курсе большее внимание уделим именно этому этапу.
IIЭтап микропроектированияотвечает на вопрос: как и какими средствами строится данная система. На этом этапе производится разработка ситемы.
Рассмотрим последовательность этапов для системного подхода при проектированииСПИ.
Построение системы начинается с определения цели. Очевидно, что основной целью СПИ является передача заданных объёмов информации по выбранным адресам с заданной вероятностью и требуемым быстродействием. Эта в общем достаточно чёткая постановка задачи однако допускает множество путей решения.
Поэтому существенной частью при системном подходе к проектированию является выбор критериев для сравнения способов реализации и путей решения. Итак на втором этапе определяются критерии качества функционирования системы.
Как правило основными характеристиками СПИ являются:
Эффективность- способность той или иной системы к выполнению поставленных задач в заданных условиях. Как правило вводится несколько критериев эффективности, например скорость.
Помехоустойчивость- способность системы противостоять вредному влиянию помех. Количественная мера помехоустойчивости - точность воспроизведения сообщений в месте приёма.
Определяются исходные данные, которые получают на основе анализа источника сообщений, анализа имеющихся возможностей по передаче информации в отношении линий связи (каналообразующей аппаратуры), анализа возможностей приобретения и размещения технических средств на определённой территории. На основании анализа мы получаем некоторые количественные, либо качественные данные, которые позволяют перейти к построению модели системы.
Построение модели СПИ включает в себя построение модели внешней среды,куда входят построение моделей:
источника сообщений;
источников ошибок в каналах связей;
модель отказов аппаратуры.
Строится модель системы передачи информации в канале.
Определяется стратегия управления информационными потоками.
Формируются основные принципы построения системы.
На этом заканчивается этап макропроектирования.
Определение состава математического обеспечения. Сюда входит использование известного математического обеспечения, а также разработка специального математического обеспечения.
Определяется состав технического обеспечения, то есть определяется перечень технических средств, из которых комплектуется система.
Оценивается размещение технических средств по отдельным подсистемам, определяются такие подсистемы, определяются структура каждой. Существенным здесь является выбор структуры линии связи.
Выбор технических и программных средств обеспечения верности передачи информации в канале.
Расчёт технических средств по вероятностно-временным показателям качества.
Используемое математическое обеспечение должно быть доведено до программы. Программы отлажены.
При выборе решения на каждом этапе необходимо производить их сравнение на основе выбранных критериев эффективности.
Некоторые из них рассматриваются далее.