Набор коэффициентов при базисных функциях, определяющий сигнал u(t), называется его спектром.

ЛЕКЦИЯ № 2 от 15.09. и 23.09.2016 г.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛА.

Модуляция и демодуляция

Сообщение. Сигналы: их виды и представления.

Модуляция и демодуляция

Информационные характеристики сигнала

Сообщение

Сообщение – форма представления информации, предназначенная для передачи от источника к получателю в виде текста, звука, изображения и т.д.

Для передачи сообщений от источника к получателю с помощью рассмотренных информационных каналов связи используют сигналы.

Сигнал

Сигнал это физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение, т.е. это изменяемая физическая величина (ток, напряжение, электромагнитное поле, световые волны и т.д.).

Различают первичные и вторичные сигналы. Первичные электричес-кие сигналы (ПЭС) возникают в результате непосредственного преобра-зования сообщения в электромагнитное колебание, например, электромаг-нитные колебания тока на выходе микрофона, полученные преобразованием их из акустических колебаний (из звука).

У этих колебаний малая скорость изменения и поэтому их можно переда-вать по низкочастотным (НЧ) каналам связи, например, по проводным. Так для передачи речи достаточен канал, пропускающий колебания от 300 до 3400 Гц. При телеграфной связи требуется полоса пропускания до несколь-ких сотен герц.

Однако, передача любого сигнала по радиоканалу («по воздуху») воз-можна лишь вторичными сигналами –ВЧ колебаниями, заинформирован-ными НЧ первичными с помощью процесса модуляции.

Дело в том, что антенны эффективно излучают при их геометричес-ких размерах, соизмеримых с длиной ЭМ волны. Например, длина прос-тейшего излучателя Герца (отрезка провода) должна быть равной при-мерно половине, но не менее четверти длины волны, т.е.

ℓ ≥ (0,25…0,5)λ _эм (см также рисунок 1 в следующей лекции № 3 от 29.09 и 7.10.2016 г.)

ВИДЫИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛОВ

По виду сигналы различают случай­ные, детерминированные и квазидетер-минированные

Случайные –это в любой момент времени непредсказуемые с требуемой точностью. Вид его функции x(t) ста­новится известным только после его приема.

Детерминированные –это сигналы, заранее известные для любого момента времени, описываемые заданной функцией времени U(t).

По форме временного представления все сигналы делятся на непрерывные (аналоговые), дискретные и цифровые.

Непрерывные U(t), - это сигналы, заданные во всех точ­ках временной оси (рисунок 2). Их еще называют аналоговыми сигналами.

Рисунок 2. Непрерывный (аналоговый) сигнал

Дискретными называются сигналы, заданные лишь на дискретном множе­стве {t_i } точек временной оси, чаще всего в точках, следующих равномерно через фиксированные интервалы времени A_t, рисунок 3.

Рисунок 3. - Дискретные сигналы

 

Цифровые сигналы - это частный случай дискретных сиг­налов, когда реализации U(t) в точках определения сигнала t - одно из фиксированных

дискретных значений, определяемых числами с ограниченным числом разрядов (рисунок 4)

 

 

Рисунок 4. Цифровые сигналы

 

КЛАССИЧЕСКИЕ ФОРМЫПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛОВ

 

Наиболее естественная форма, как указывалось - временнаяu(t), рисунок 5 а.

Вторая форма представления – спектральная u(t) - задается в виде линейной комбинации определенным образом выбранных сигналов известной формы (базисных функций), определенных на том же временном интервале, на кото­ром определен и сигнал u(t), рисунок 5,б.

Набор коэффициентов при базисных функциях, определяющий сигнал u(t), называется его спектром.

Если сигнал u(t) представлен в виде суммы спектральных со­ставляющих из множества базисных функций ф(t), рису­нок 5 в, то спектр такого сигнала, составленный из набора коэффициентов a_i, на­зывается дискретным.

 

Рисунок 5 - Формы представления информационных сигналов