КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Характеристики сигналов электросвязи
Классификация сигналов электросвязи СИГНАЛЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ По форме различают простые и сложные сигналы. Простые сигналы представляют собой такие функции времени, которые можно выразить в виде простой математической формулы. Примеры простых сигналов: гармонические; постоянные; описываемые единичной функцией; описываемые дельта-функцией. Гармоническими являются сигналы, описываемые функцией синуса или косинуса: или . Рисунок 2.1 – Гармоническое колебание. Параметры: амплитуда ; частота: , где ω - угловая частота. Размерность: [ ω ]=рад/с; - циклическая частота. Размерность: [ f ]=Гц; Т – период. Размерность: [ T ]=с; , -начальная фаза. Постоянными являются сигналы, значения которых в любой момент времени остаются неизменными: . Рисунок 2.2 – Постоянный сигнал. Единичная функция является математическим описанием ступенчатого перепада напряжения или тока: Рисунок 2.3 – Единичная функция.
Дельта-функция является математическим описанием прямоугольного импульса малой длительности и большой амплитуды:
Рисунок 2.4 – Дельта-функция. Сложные сигналы представляют собой такие функции времени, которые трудно выразить в виде простой математической формулы. Сложный сигнал может быть представлен совокупностью элементарных (простых) сигналов в виде обобщенного ряда Фурье: , где - коэффициенты разложения, зависящие от сигнала ; - базисные функции – функции, имеющие простое аналитическое выражение, позволяющие легко вычислить коэффициенты и обеспечивающие быструю сходимость ряда к сигналу . В электросвязи наибольшее применение в качестве базисных функций получили гармонические колебания.
Примеры сложных сигналов: импульсные; используемые для представления сообщений. Импульсными являются сигналы, отличные от нуля в течение ограниченного времени. Наибольшее применение находят одиночные прямоугольные импульсы (ОПИ) и периодические последовательности прямоугольных импульсов (ПППИ). Рисунок 2.5 – ПППИ. Параметры: Аm – амплитуда; τ – длительность импульса; Т – период; q=T/τ – скважность.
Рисунок 2.6 – Реальный импульс прямоугольной формы. Параметры: Аm – амплитуда; τ – длительность импульса; τа – активная длительность импульса; τф – длительность фронта; τc – длительность спада. По информативности различают детерминированные и случайные сигналы. Детерминированными называют сигналы, мгновенные значения которых в любые моменты времени заранее известны. Для их математического описания служат детерминированные математические модели. Такие сигналы не являются переносчиками информации. Используются в качестве несущих колебаний для получения модулированных сигналов, испытательных сигналов для испытаний системы связи или отдельных ее элементов. Примеры детерминированных сигналов: гармонические сигналы с известными параметрами; импульсы с известными формой и параметрами. Различают следующие типы детерминированных сигналов: - периодические – сигналы, мгновенные значения которых повторяются через определенные равные промежутки времени, называемые периодом; - непериодические – сигналы, которые появляются только один раз и более не повторяются. Случайными называют сигналы, мгновенные значения которых в любые моменты времени заранее не известны. Для их математического описания служат вероятностные математические модели. Только случайные сигналы являются переносчиками информации. Реальные сигналы всегда случайны. Примеры случайных сигналов: телеграфные, телефонные, радиовещательные, факсимильные, телевизионные, передачи данных.
По характеристикам различают четыре вида сигналов: - непрерывные по уровню и по времени (сокращенно непрерывные или аналоговые). Принимают любые значения в некотором интервале и изменяются в произвольные моменты времени;
Рисунок 2.7 – Непрерывный сигнал. - непрерывные по уровню, дискретные по времени (сокращенно дискретные по времени). Принимают произвольные значения в некотором интервале, но изменяются только в определенные, наперед заданные (дискретные) моменты времени; Рисунок 2.8 – Дискретный по времени сигнал. - дискретные по уровню, непрерывные по времени (сокращенно дискретные по уровню). Принимают только разрешенные (дискретные) значения в произвольные моменты времени; Рисунок 2.9 – Дискретный по уровню сигнал. - дискретные по уровню и по времени (сокращенно дискретные). Принимают только дискретные значения в дискретные моменты времени. Рисунок 2.10 – Дискретный сигнал. Цифровые сигналы – разновидность дискретных сигналов, когда разрешенные уровни некоторого исходного дискретного сигнала представлены в виде цифр. В системах связи применяются двоичные, троичные, четверичные и т.д. n -ичные цифровые сигналы.
Рисунок 2.11 – Двоичный цифровой сигнал. Полезный сигнал является объектом транспортировки (передачи), а техника связи – техникой транспортирования (передачи) сигналов по каналам связи. Основные параметры сигнала с точки зрения его передачи: Длительность сигнала - интервал времени, в пределах которого сигнал существует; Ширина спектра сигнала - диапазон частот, в пределах которого сосредоточена основная часть энергии сигнала; Динамический диапазон - диапазон изменения уровней сигнала. Выражается в децибелах (дБ): , где - максимальное и минимальное значения мгновенной мощности; - средняя мощность шумов в канале. Динамический диапазон может быть определен не только по мощности, но и по напряжению или току: или , где - максимальные и минимальные значения мгновенного напряжения или тока. Обобщающей характеристикой является ОБЪЕМ сигнала: . Объем сигнала пропорционален объему информации, им переносимой. Чем больше объем сигнала, тем больше информации можно «заложить» в этот объем и тем труднее передать такой сигнал по каналу связи с требуемым качеством.
Другие характеристики сигнала: - база сигнала: . Если Вс≤1, то сигнал называют узкополосным, если Вс>>1 – широкополосным; - коэффициент амплитуды сигнала: , где - средняя мощность сигнала.
Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 3260; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |