Файл: Учереждение высшего профессионального образования московский государственный университет приборостроения и информатики.docx

Дискретные по времени и квантованные по уровню сигналы, являющиеся последовательностью импульсов, амплитуды которых могут принимать только ограниченное число фиксированных значений.

Эти последовательности, представленные цифровыми Кодами, называют цифровыми сигналами.

Высокочастотные немодулированные сигналы – это высокочастотные колебания, которые способны распространяться в виде электромагнитных волн на большие расстояния.

Модулированные сигналы - высокочастотные колебания_; один или несколько параметров которых промодулирован колебанием управляющего сигнала. Они также способны распространяться в виде электромагнитных волн на большие расстояния. Используется амплитудная (AM), частотная (ЧМ), фазовая (ФМ), амплитудно-импульсная (ИМ) и ряд других более сложных видов модуляции.

Основные положения изложенных в гл.1 материалов:

Основным отличием электротехники и радиотехники является способ передачи информации в виде электромагнитных полей: в первом случае по проводам; во втором – по воздушной среде.
Для эффективной передачи информации в виде электромагнитных волн размеры антенны должны быть соизмеримы с длиной волны излучения.
Для передачи информации в радиотехнике используют короткие электромагнитные волны (радиоволны), т.е. достаточно высокие частоты колебаний.
Для передачи информации радиоволной полезным низкочастотным сигналом модулируют высокочастотную несущую волну.

Вопросы и задания для самопроверки:

В чем различие и что общее у радиотехники, радиоэлектроники и электротехники?
Изобразите структурную схему системы передачи информации и объясните назначение отдельных блоков.
Какие факторы необходимо учитывать при проектировании систем связи?
Что называется случайными и детерминированными сигналами? Почему детерминированные сигналы не могут нести информацию?
Дайте характеристику управляющих, высокочастотных и модулированных сигналов.
Какие сигналы называются аналоговыми, дискретными и цифровыми?
Приведите сравнительный анализ безопасности от несанкционированного доступа в двух системах передачи речевых сигналов – аналоговой и цифровой.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 22

Сигналы и их основные характеристики

Теория сигналов включает в себя как вопросы анализа сигналов (изучения их свойств), так и их синтеза (нахождения и создания сигналов, обладающих заданными свойствами). Чтобы упростить и обобщить ряд положений теории сигналов, реальные сигналы идеализируют, а именно:

вместо реальных сигналов, которые всегда носят случайный характер, рассматривают детерминированные сигналы, мгновенные значения которых предсказуемы с вероятностью, равной единице;
несмотря на то, что на практике сигналы всегда ограничены по времени, наряду с сигналами, заданными на ограниченном интервале времени (t_a,t_b), рассматривают сигналы, заданные на полубесконечном (0, ) или на бесконечном (- ) интервалах времени.

Детерминированный сигнал может быть задан в аналитической форме как функция времени s(t) либо представлен графиком, таблицей, осциллограммой.

Все физические сигналы являются вещественными. Однако в теории сигналов и при исследовании различных радиотехнических систем широко пользуются понятием комплексной формы представления сигнала s(t):

.
Определим ряд характеристик вещественного и комплексного сигналов.

Энергетические характеристики вещественного сигнала

Основными энергетическими характеристиками вещественного сигнала s(t) являются:

мгновенная мощность p(t),определяемая как квадрат мгновенного значения сигнала

Если s(t) – напряжение или ток, то p(t) – мгновенная мощность, выделяемая на сопротивлении в 1 Ом.

Мгновенная мощность не аддитивна, т. е. мгновенная мощность суммы сигналов не равна сумме их мгновенных мощностей:

;

энергия Э на интервале времени выражается как интеграл от мгновенной мощности

средняя мощность Р на интервале (t_a, ), определяется значением энергии сигнала на этом интервале, отнесенной к единице времени

где

.
Если сигнал s(t) задан на бесконечном интервале времени -

< t < , то средняя мощность определяется следующим образом:

Системы передачи информации проектируются так, чтобы информация передавалась с искажениями (меньше заданных при минимальной энергии и мощности сигналов).

Энергия и мощность сигналов, определяемые на произвольном интервале времени, могут быть аддитивными, если сигналы на этом интервале времени ортогональны. Рассмотрим два сигнала

, которые заданы на интервале времени T= (t_b—t_a). Энергия и мощность суммы этих сигналов выражаются так:

Здесь Э₁, Р₁ и Э₂, Р₂– энергия и мощность первого и второго сигналов, Э₁₂ и Р₁₂– взаимная энергия и взаимная мощность этих сигналов (или энергия и мощность их взаимодействия). Если выполняется условие

или

то сигналы s₁и s₂на интервале времени T = t_b—t_aназывают ортогональными и выражения (2.1) и (2.2) принимают вид

=

Р =

Применительно к комплексным сигналам также пользуются понятиями мгновенной мощности, энергии и средней мощности. Эти величины вводят так, чтобы энергетические характеристики комплексного сигнала