2. Понятие о сигналах. Модуляция и демодуляция сигналов.

СИГНАЛ

Это материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений. В качестве сигнала используются не сами объекты, а изменения их состояния.

Воздействие на объект, изменяющего его состояние только тогда приведет к образованию сигнала, когда оно производится по определенному правилу. Эта возможность может быть реализована только в том случае, если правила изменения состояния объекта известны стороне, получившей сигнал. Эти правила должны быть известны в такой степени, чтобы, опираясь на частичные сведения и анализ сигнала, полностью определить полученное сообщение. Чтобы случайно созданное состояние объекта воспринималось как сигнал, необходимо чтобы условия его создания (код помехи) совпадали с условиями создания полезного сигнала.

МОДУЛЯЦИЯ

Изменение какого-либо параметра переносчика сигнала в соответствии с функцией отображающей сообщение.

Несущим сигналом может быть:

–постоянный ток – проводная телеграфия;

–переменный ток низкой или высокой частоты – телефония, тональная телеграфия, фототелеграф, телемеханика;

–высокочастотные импульсы – радиорелейная связь.

Модулируемые параметры называются информативными, и в качестве них могут использоваться: амплитуда; фаза; частота и др.

ТИПЫ МОДУЛЯЦИИ

гармоническая; импульсная; дискретная и их разновидности. ДЕМОДУЛЯЦИЯ

Процесс, обратный модуляции колебаний, преобразование модулированных колебаний высокой (несущей) частоты в колебания с частотой модулирующего сигнала. Модуляция и демодуляция осуществляется с помощью устройств, называемых модулятором и демодулятором.

Рис. 1.3. Функциональная схема системы передачи дискретных

сообщений

2. Функциональная схема передачи информации.

Рис. 1.1. Функциональная схема системы передачи информации

2. Информационные характеристики сигналов. Классификация сигналов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ (ПАРАМЕТРЫ) СИГНАЛОВ

Основными параметрами сигналов являются длительность сигнала T, динамический диапазон D и ширина спектра ΔF.

Всякий сигнал, рассматриваемый как временной процесс, имеет начало и конец. Поэтому длительность сигнала T является естественным его параметром, определяющим интервал времени, в пределах которого сигнал существует.

Динамический диапазон D – это отношение наибольшей мгновенной мощности сигнала Pmax к той наименьшей мощности Pmin, которая необходима для обеспечения заданного качества передачи. Он выражается в децибелах [дБ]:

D = 10log₁₀(Pmax/Pmin) дБ.

Например, в радиовещании динамический диапазон часто сокращают до 30...40 дБ (1000-10000 раз) во избежание перегрузок канала.

Ширина спектра ΔF – этот параметр дает представление о скорости изменения сигнала внутри интервала его существования.

Спектр сигнала, в принципе, может быть неограниченным. Однако для любого сигнала можно указать диапазон частот, в пределах которого сосредоточена его основная энергия. Этим диапазоном и определяется ширина спектра сигнала. В технике связи спектр сигнала часто сознательно сокращают. Это обусловлено тем, что аппаратура и линия связи имеют ограниченную полосу пропускаемых частот. Сокращение спектра осуществляется исходя из допустимых искажений сигнала.

Например, ширина спектра телефонного сигнала: ΔF = Fmax-Fmin = 3400-300=3100 Гц, а ширина спектра телевизионного сигнала при стандарте 625 строк составляет около 6 (МГц).

Спектр модулированного сигнала (вторичного сигнала) обычно шире спектра передаваемого сообщения (первичного сигнала) и зависит от вида модуляции.

Объем сигнала: V = T∙D∙ΔF. Объем сигнала V дает общее представление о возможностях данного множества сигналов как переносчиков сообщений. Чем больше объем сигнала, тем больше информации можно вложить в этот объем, но тем труднее передать такой сигнал по каналу связи.

Информативные параметры – параметры сигналов, которые целесообразно использовать при передаче информации.

Несущие параметры – параметры сигналов, которые обеспечивают передачу сигнала в пространстве и во времени.

Несущий сигнал — сигнал, один или несколько параметров которого подлежат изменению в процессе модуляции.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ

Статические сигналы – сигналы, в качестве которых используются устойчивые стабильные состояния физических систем (фотография, книга, ПЗУ).

Динамические сигналы – сигналы, в которых используются динамические состояния силовых полей. Поля характеризуются тем, что изменение их состояний не может быть локализовано (звуковые сигналы).

Статические сигналы используются для хранения информации, а динамические – для передачи.