книги / Справочник по техническим средствам сбора и передачи информации

Продолжение табл. 2

**

кнмн тенями непосредственно позади них)

Продолжение табл, 2

радиоспектра

О300<рут

Зазор

способностью. Скелетная схема такой системы состоит из четырех подсистем: восприятия, переработки информации и принятия решения, памяти и воздействия (рис. 12) [38]. Конечно, такое деление в значительной мере условно, ибо трудно рассматривать каждую из подсистем изолированно от остальных. Однако описа­ ние их свойств в таком представлении весьма удобно.

Рис. 12. Структурная схема одноканальной системы переработки информации с ограниченной пропускной способностью.

Рассмотрим основные психофизические свойства системы переработки инфор­ мации человека в соответствии со схемой рис. 12 и с учетом их использования в системе радиосвязи.

Восприятие имеет ту психофизическую сущность, что измеримые физические характеристики (например, сила и частота звука, сила и длина волны света) приобретают субъективные понятия (громкости, высоты тона, яркости и цвета соответственно). В системах радиосвязи используются, в основном, два способа восприятия: слуховое и визуальное.

Важной характеристикой восприятия является чувствительность обнаруже­ ния, характеризующая способность человека обнаруживать полезные сигналы на фоне мешающих. Чувствительность зависит от порога обнаружения. До недав­ него времени под порогом понимали уровень физической энергии, при котором наблюдатель обнаруживает присутавие сигнала в 50% случаев [38]. В настоящее

время такое определение признано неудовлетворительным, поскольку в нем не учитывается цена ошибки (которая, разумеется, различна, например, для про­ пуска сигнала и ложной тревоги).

г- Новое определение чувствительности связано с использованием теории ста­ тистических решении. Чувствительность определяют как эффективный уровень сигнала, при котором идеальный наблюдатель, использующий теорию статисти­ ческих решений, даст ту же вероятность правильного обнаружения. Дифферен­ циальная чувствительность — это величина наименьшего различимого изменения раздражителя. Эту величину называют едва различимой разницей (ЕРР), или дифференциальным порогом. ЕРР существенно зависит от абсолютной величины

чении абсолютной величины .раздражителя про­ порционально увеличивается величина Е Р Р [38].

На рис. 13 приведена шкала для измерения воспринимаемой силы звука, предложенная в качестве международного стандарта [38]. Громкость измеряется в сонах. Одному сону соответствует громкость тона частотой 1000 гц при интен­ сивности в 40 дб по отношению к 0,0002 дин/см2 звукового давления. Линия вос­ приятия на рис. 13, уравнение которой

где L — уровень громкости в сонах; N — интенсивность в децибелах, изображена в полулогарифмическом масштабе.

На рис. 14 приведена кривая зависимости чувствительности слухового обнару­ жения чистых тонов от частоты тона [38]. Наименьшая обнаруживаемая интен­ сивность дана в децибелах по отношению к 0,0002 дин/см2 (уровень интенсивности) и в абсолютных значениях (давление); параметром кривых является процент обследованных, у которых порог чувствительности не превышает значений, огра­ ниченных соответствующей кривой.

На рис. 15 приведена стандартная кривая чувствительности человеческого глаза к излучениям различной длины волны, выраженной в миллимикронах [38].

Память играет существенную роль в процессе выполнения человеком раз­ личных функций системы, причем если в профессиональной подготовке решающую роль играет долговременная память, то в процессе выполнения своих функцио­ нальных обязанностей человек пользуется, в основном, оперативной памятью.

На рис. 16 изображены кривые зависимости емкости кратковременной па­ мяти (процент точно вспоминаемых односложных имен существительных) от длительности интервала задержки между предъявлением и вспоминанием [38].

8 76

количественно учесть ограниченную емкость оперативной памяти. Многочисленные опыты свидетельствуют о том, что время, затрачиваемое

на переработку информации и принятие

Так, хорошая различимость символов, со­ поставимость кодов, наличие у оператора априорных сведений и отсутствие необ­

ходимости сжатия информации способствуют уменьшению времени ее перера­ ботки, что выражается в уменьшении коэффициентов а и Ъ в формуле (4).

Воздействие человека на систему. Важными, в свете рассматриваемых здесь вопросов, являются сведения о максимальной скорости реакции:

максимальная скорость манипулирования пальцами — восемь—десять уда­ ров в секунду;

максимальная скорость повторения хорошо известных односложных слов — восемь слов в секунду;

средняя частота мышечного тремора — 10 гц\ максимальная скорость управляемых мышечных движений — восемь—де­

сять движений в секунду.

Указанные предельные значения на практике не могут быть полностью реа­ лизованы, так как требования к точности амплитуды движений, требующие переработки дополнительной информации, ограничивают их скорость. Для коли­ чественной оценки введено понятие индекса сложности [38]:

где W — допуск; А — амплитуда движения.

Время, затрачиваемое на совершение движения, является линейной функ­ цией индекса сложности.

Изложенное выше непосредственно относится к движениям, совершаемым впервые (незаученным). Существует и другая категория движений — заученных (например, ходьба), которые совершаются без поэлементного контроля и управле­ ния со стороны центра переработки информации. Их скорость определяется пре­ дельными скоростями направленной мышечной деятельности.

Таким образом, сложные непредвиденные и выполняемые впервые движения совершаются при участии центра переработки информации (центральной нерв ной системы). Скорость таких движений ограничивается величиной индекса сложности. Предвиденные и повторные движения совершаются исполнительным л звеньями, освобожденными от систематического контроля со стороны центра переработки информации. Периодичность контроля и скорость совершения дви­ жений зависит от степени обученности и стремится к предельной.

Технические средства

Технические средства систем радиосвязи состоят из устройств, согласующих характеристики источника и получателя информации с требованиями канал;, радиосвязи.

Рассмотрим некоторые характеристики и особенности составных часте( структурной схемы линии радиосвязи, в которой границы канала ограничеш выходом кодирующего устройства на передающей и входом декодирующее устройства на приемной стороне (рис. 18).

В источнике информации создается сообщение или последовательность сооб­ щений. Источник, с одной стороны, может быть звуковым (в телефонной связи), оптическим (в телевидении) или иметь иную физическую природу (в телеметрии). С другой стороны, источник может состоять из данных, записанных на перфоленту, магнитную ленту и т. п. Источник характеризуется своей статистикой, скоростью образования информации и характером изменяющейся величины.

Назначение кодирующего устройства— принимать входную информацию от источника и использовать эту информацию для видоизменения какого-либо носителя, имеющего обычно электромагнитную природу. Это видоизменение необ­ ходимо частично для того, чтобы сообщение соответствовало особенностям носи­ теля, а частично для других целей, например для улучшения отношения сигнал/ шум, исправления ошибок или снижения затрат энергии. Приведение информации в соответствие с каналом или с носителем состоит в том, что информация исполь*