Основні поняття теорії сигналів
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
ляцією і його суть полягає у тому, що на передавальному пункті генерують високочастотне коливання, один або декілька параметрів якого змінюються пропорційно низькочастотному інформаційному сигналові.
Отримане в результаті модуляції високочастотне коливання називають модульованим коливанням і його передають адресатові по радіоканалу. Оскільки первинне високочастотне коливання виконує роль носія низькочастотного інформаційного сигналу, то його називають несучим коливанням.
Очевидно, що на приймальному пункті треба реалізувати зворотний процес: перетворити високочастотний модульований сигнал в низькочастотний інформаційний сигнал, який відтак перетворюється в повідомлення у вигляді, зручному для сприйняття адресатом. Перше перетворення називають демодуляцією або детектуванням, а друге декодуванням.
Ще одна проблема, повязана з передаванням інформації, полягає в забезпеченні завадостійкості систем передавання інформації. Річ у тому, що під час передавання сигналів через канал звязку на них діють різноманітні завади атмосферного та індустріального походження, а також внутрішні шуми апаратури, які мають випадковий характер і спричиняють спотворення сигналів.
При цьому знижується так звана інформаційна надійність системи, тобто здатність передавати інформацію з високою достовірністю. Тому на приймальному пункті треба провести додаткову обробку прийнятої суміші корисного сигналу та завад (фільтрацію, обмеження тощо) для усунення шкідливого впливу завад і якнайкращого відновлення інформації.
При цьому використовується розвязувальний пристрій, демодулятор та декодуючий пристрій, які реалізують методи обробки прийнятої суміші сигналу з завадою.
Викладене раніше ілюструє рис. 1, на якому зображена типова структурна схема системи передавання інформації з допомогою радіохвиль.
Рисунок 1 Структурна схема радіоелектронної системи передавання інформації
2. Класифікація та способи математичного опису сигналів
Сигнал як матеріальний носій інформації є певною змінною у часі фізичної величини (напруги, струму, заряду, магнітного потоку тощо). 3 інформаційного погляду всю розмаїтість сигналів можна розділити на дві основні групи: детерміновані та випадкові.
Детермінованими називають сигнали, значення яких у будь-який момент часу є точно відоме, тобто їх можна передбачити безпомилково. Такі сигнали не несуть нової інформації, але їх використовують як тестові сигнали під час дослідження властивостей та характеристик радіоелектронних пристроїв.
Випадковими називають сигнали, значення яких у будь-який момент часу неможливо передбачити абсолютно точно. Очевидно, що сигнал, прийнятий на приймальному пункті, як правило, є випадковим. Адресат наперед не знає змісту інформації, яку він несе.
У той же час цей сигнал на передавальному пункті вважається детермінованим, оскільки там точно відома інформація, яку він несе. Випадковими сигналами також є різноманітні електромагнітні коливання атмосферного та промислового походження, сигнали сусідніх передавальних станцій, які перешкоджають надійному прийманню інформаційних сигналів. Отже, випадкові сигнали можна поділити на корисні (що переносять інформацію) та завади (шуми).
3 погляду ролі, яку відіграють конкретні сигнали під час передавання інформації, розрізняють:
- несучі (високочастотні немодульовані);
- інформаційні сигнали;
- модульовані сигнали.
Високочастотні немодульовані сигнали використовують для перенесення інформації, тому що їх можна ефективно випромінювати в навколишній простір з допомогою передавальних антен і вони здатні поширюватися на великі віддалі у вигляді радіохвиль. 3 цієї причини їх називають несучим коливанням. Інформаційні сигнали це порівняно низькочастотні коливання, які формуються при перетворенні первинного повідомлення в електричний сигнал. Саме вони містять інформацію, яку треба передати до адресата. Але такі коливання не можна безпосередньо передати на великі віддалі у вигляді радіохвиль. Тому їх використовують для модулювання-змінювання одного або декількох параметрів високочастотного несучого коливання, і при цьому інформація поміщається на високочастотний носій, який поширюється по каналу радіозвязку та доносить її до адресата. Модульовані сигнали це високочастотні коливання, у яких один або кілька параметрів промодульовані інформаційним (керуючим) сигналом, тобто змінюються за законом керуючого сигналу. Такі параметри називають інформативними. Отже, інформація передається у вигляді модульованих сигналів, які можна класифікувати залежно від характеру інформативних параметрів, про що розглянемо у відповідному розділі. Сигнали також прийнято класифікувати залежно від характеру зміни в часі та зміни на множині значень. Розрізняють сигнали неперервні та дискретні в часі. Неперервні в часі сигнали існують у кожен момент часу. Дискретні в часі сигнали появляються лише в певні моменти часу. Крім того, розрізняють сигнали неперервні та дискретні на множині значень. Неперервні на множині значень сигнали характерні тим, що вони можуть приймати неперервну множину значень (континуум значень) у даному інтервалі, тобто їх миттєві значення можуть змінюватися плавно, хоча також можуть мати окремі стрибки. Дискретні на множині значень сигнали можуть приймати лише дискретні значення у заданому інтервалі, тобто їх миттєві значення можуть змінюватися лиш