Классификация сигналов осуществляется на основании существенных признаков соответствующих математических моделей сигналов.Все сигналы разделяют на две крупных группы: детерминированные и случайные (рис. 1.1.4).
Рис. 1.1.4. Классификация сигналов.
Классификация детерминированных сигналов. Обычно выделяют два класса детерминированных сигналов: периодические и непериодические.
К периодическим относят гармонические и полигармонические сигналы.
Для периодических сигналов выполняется общее условие s(t) = s(t + kT), где k = 1, 2, 3, ... - любое целое число, Т - период, являющийся конечным отрезком независимой переменной.
где А, fo, wo, j, f - постоянные величины, которые могут исполнять роль информационных параметров сигнала: А - амплитуда сигнала, fо - циклическая частота в герцах, wо = 2pfо - угловая частота в радианах, j и f - начальные фазовые углы в радианах. Период одного колебания T = 1/fо = 2p/wo. При j = f -p /2 синусные и косинусные функции описывают один и тот же сигнал. Частотный спектр сигнала представлен амплитудным и начальным фазовым значением частоты fо (при t = 0).
Полигармонические сигналы составляют наиболее широко распространенную группу периодических сигналов и описываются суммой гармонических колебаний:
s(t) =An sin (2pfnt+jn), (1.1.2)
или непосредственно функцией s(t) = y(t ± kTp), k = 1,2,3,..., где Тр - период одного полного колебания сигнала y(t), заданного на одном периоде. Значение fp =1/Tp называют фундаментальной частотой колебаний.
Полигармонические сигналы представляют собой сумму определенной постоянной составляющей (fо=0) и произвольного (в пределе - бесконечного) числа гармонических составляющих с произвольными значениями амплитуд An и фаз j n, с периодами, кратными периоду фундаментальной частоты fp. Другими словами, на периоде фундаментальной частоты fp, которая равна или кратно меньше минимальной частоты гармоник, укладывается кратное число периодов всех гармоник, что и создает периодичность повторения сигнала. Частотный спектр полигармонических сигналов дискретен, в связи с чем второе распространенное математическое представление сигналов - в виде спектров (рядов Фурье).
В качестве примера на рис. 1.1.6 приведен отрезок периодической сигнальной функции, которая получена суммированием постоянной составляющей (частота постоянной составляющей равна 0) и трех гармонических колебаний с разными значениями частоты и начальной фазы колебаний. Математическое описание сигнала задается формулой:
s(t) =Ak× cos(2× p× fk× t+jk),
где:
Ak = {5, 3, 4, 7} - амплитуда гармоник;
fk = {0, 40, 80, 120} - частота в герцах;
jk = {0, -0.4, -0.6, -0.8} - начальный фазовый угол колебаний в радианах;
k = 0, 1, 2, 3.
Фундаментальная частота сигнала 40 Гц.
Рис. 1.1.7. Частотное представление данного сигнала (спектр сигнала)
К непериодическим сигналам относят почти периодические и апериодические сигналы. Основным инструментом их анализа также является частотное представление.
Почти периодические сигналы близки по своей форме к полигармоническим. Они также представляют собой сумму двух и более гармонических сигналов (в пределе – до бесконечности), но не с кратными, а с произвольными частотами, отношения которых (хотя бы двух частот минимум) не относятся к рациональным числам, вследствие чего фундаментальный период суммарных колебаний бесконечно велик. Так, например, сумма двух гармоник с частотами 2fo и 3.5fo дает периодический сигнал (2/3.5 – рациональное число) с фундаментальной частотой 0.5fo, на одном периоде которой будут укладываться 4 периода первой гармоники и 7 периодов второй. Но если значение частоты второй гармоники заменить близким значением fo, то сигнал перейдет в разряд непериодических, поскольку отношение 2/ не относится к числу рациональных чисел. Как правило, почти периодические сигналы порождаются физическими процессами, не связанными между собой. Математическое отображение сигналов тождественно полигармоническим сигналам (сумма гармоник), а частотный спектр также дискретен.
Апериодические сигналы составляют основную группу непериодических сигналов и задаются произвольными функциями времени. На рис. 1.1.10 показан пример апериодического сигнала, заданного формулой на интервале (0, ¥ ):
s(t) = exp(-a× t) - exp(-b× t),
где a и b – константы, в данном случае a = 0.15, b = 0.17.
Рис. 1.1.10. Апериодический сигнал и модуль спектра.
Рис. 1.1.11. Импульсный сигнал и модуль спектра.
К апериодическим сигналам относятся также импульсные сигналы, которые в радиотехнике и в отраслях, широко ее использующих, часто рассматривают в виде отдельного класса сигналов. Импульсы представляют собой сигналы, как правило, определенной и достаточно простой формы, существующие в пределах конечных временных интервалов. Сигнал, приведенный на рис. 1.1.11, относится к числу импульсных.
В классе импульсных сигналов выделяют подкласс радиоимпульсов. Пример радиоимпульса приведен на рис. 1.1.12.
Уравнение радиоимпульса имеет вид:
s(t) = u(t) cos(2pfot+jo).
где cos(2pfot+jo) – гармоническое колебание заполнения радиоимпульса, u(t) – огибающая радиоимпульса. Положение главного пика спектра радиоимпульса на частотной шкале соответствует частоте заполнения fo, а его ширина определяется длительностью радиоимпульса. Чем больше длительность радиоимпульса, тем меньше ширина главного частотного пика.
С энергетических позиций сигналы разделяют на два класса: с ограниченной (конечной) энергией и с бесконечной энергией.
Для сигналов с ограниченной энергией (иначе – сигналов с интегрируемым квадратом) должно выполняться соотношение:
|s(t)|2dt < ∞.
Как правило, к этому классу сигналов относятся апериодические и импульсные сигналы, не имеющие разрывов 2-го рода при ограниченном количестве разрывов 1-го рода. Любые периодические, полигармонические и почти периодические сигналы, а также сигналы с разрывами и особыми точками 2-го рода, уходящими в бесконечность, относятся к сигналам с бесконечной энергией. Для их анализа применяются специальные методы.
Иногда в отдельный класс выделяют сигналы конечной длительности, отличные от нуля только на ограниченном интервале аргументов (независимых переменных). Такие сигналы обычно называют финитными.
Классификация случайных сигналов. Случайным сигналом называют функцию времени, значения которой заранее неизвестны, и могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью. Случайный сигнал отображает случайное физическое явление или физический процесс, причем зарегистрированный в единичном наблюдении сигнал не воспроизводится при повторных наблюдениях и не может быть описан явной математической зависимостью. При регистрации случайного сигнала реализуется только один из возможных вариантов (исходов) случайного процесса, а достаточно полное и точное описание процесса в целом можно произвести только после многократного повторения наблюдений и вычисления определенных статистических характеристик ансамбля реализаций сигнала. В качестве основных статистических характеристик случайных сигналов принимают:
а) закон распределения вероятности нахождения величины сигнала в определенном интервале значений;
б) спектральное распределение мощности сигнала.
Случайные сигналы подразделяют на стационарные и нестационарные. Случайные стационарные сигналы сохраняют свои статистические характеристики в последовательных реализациях случайного процесса. Что касается случайных нестационарных сигналов, то их общепринятой классификации не существует. Как правило, из них выделяют различные группы сигналов по особенностям их нестационарности.
Целями освоения дисциплины (модуля) Информационные технологии в туристской индустрии являются
Образовательные цели освоения дисциплины:
Обеспечение профессионального образования, способствующего социальной, академической мобильности, востребованности на рынке труда, успешной карьере, сотрудничеству в командах региональных структур в области организации и управления туризма.
Профессиональные цели освоения дисциплины:
Дисциплина «Информационные технологии в туристской деятельности» предполагает подготовку специалистов, обладающих суммой знаний, необходимых для ведения деятельности в области технологии и организации туроператорских и турагентских услуг.
Задачи дисциплины:
Бакалавр по направлению подготовки 100400 Туризм должен решать следующие профессиональные задачи в соответствии с видами профессиональной деятельности:
проектная деятельность:
постановка задач проектирования туристского продукта при заданных критериях и нормативных требованиях;
использование инновационных и информационных технологий для создания туристского продукта;
проектирование программ туров, турпакетов, экскурсионных программ и других продуктов туристской деятельности;
разработка туристского продукта с учетом технологических, социально-экономических и других требований;
производственно-технологическая деятельность:
применение современных технологий в реализации туристского продукта;
использование информационных и коммуникативных технологий в процессе разработки и реализации туристского продукта;
организационно-управленческая деятельность:
распределение функций и организация работы исполнителей в организациях и предприятиях туристской индустрии;
принятие оперативных управленческих решений в области туристской деятельности;
расчет и оценка затрат по организации туристской деятельности на предприятии с целью рационализации затрат;
сервисная деятельность:
обеспечение стандартов качества и норм безопасности комплексного туристского обслуживания;
организация процесса обслуживания потребителей и (или) туристов;
умение самостоятельно разрабатывать внутренние нормативные документы по обеспечению качества и стандартизации услуг туристской индустрии;
научно-исследовательская деятельность:
исследование и мониторинг рынка туристских услуг;
применение прикладных методов исследовательской деятельности в профессиональной сфере;
адаптация инновационных технологий к деятельности предприятий туристской индустрии.
формулами:
An sin (2pfnt+jn), (1.1.2)
Ak× cos(2× p× fk× t+jk),
fo, то сигнал перейдет в разряд непериодических, поскольку отношение 2/
|s(t)|2dt < ∞.