1. Предмет теории передачи сигналов



Download 182,81 Kb.
bet2/12
Sana31.05.2023
Hajmi182,81 Kb.
#947029
TuriЗадача
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
Bog'liq
Кодирование и декодирование лекция (5)

Линией связи называется среда, используемая для передачи сигналов от передатчика к приемнику. В системах электрической связи, в частности, это пара проводов, кабель или волновод, в системах радиосвязи — область пространства, в которой распространяются электромагнитные волны от передатчика к приемнику.
При передаче сигнал может искажаться и на него могут воздействовать помехи ω(t). Приемник обрабатывает принятый сигнал x(t), искаженный помехой, и восстанавливает по нему переданное сообщение u(t). Обычно в приемнике выполняются операции, обратные тем, которые были осуществлены в передатчике.
Каналом связи принято называть совокупность технических средств, служащих для передачи сообщения от источника к потребителю. Этими средствами являются передатчик, линия связи и приемник. Канал связи вместе с источником и потребителем образует систему связи. Различают системы передачи дискретных сообщений (например, система телеграфной связи) и системы передачи непрерывных сообщений (системы радиовещания, телевидения, телефонии и т. п.). Существуют также системы связи смешанного типа, в которых непрерывные сообщения передаются дискретными сигналами. К таким системам относятся, например, системы импульсно-кодовой модуляции.
Система связи называется многоканальной, если она обеспечивает взаимонезависимую передачу нескольких сообщений по одному общему каналу связи.
Система связи может служить не только для передачи информации от человека к человеку, но и для передачи результатов измерения параметров какого-нибудь (процесса или воздействий, предназначенных для управления объектом.
Система телеизмерения (телеметрии) подобна системе связи. В этой системе физическая величина, подлежащая измерению (температура, давление, скорость и т. п.), с помощью датчиков воздействует на передатчик, где она преобразовывается в сигнал и передается по каналу. На приемном конце переданная физическая величина или ее изменения выделяются из сигнала и наблюдаются, или регистрируются с помощью приборов. В системе телеуправления предусмотрено выполнение определенных действий в соответствии с измеряемой величиной. Для этой цели имеются регулирующие устройства и цепь обратной связи.
3. Сообщение и сигнал. Канал связи
Под информацией понимают сведения о каком-либо явлении, событии, объекте. Информация, выраженная b определенной форме, представляет собой сообщение, иначе говоря, сообщение — это то, что подлежит передаче. Сигнал является материальным носителем сообщения.
В качестве сигнала можно использовать любой физический процесс, изменяющийся в соответствии с переносимым сообщением. Существенно то, что сигналом является не сам физический процесс, а изменения отдельных параметров этого процесса. Указанные изменения определяются тем сообщением, которое несет данный сигнал. Правила этих изменений — код — обычно задаются заранее.
В системах связи сигнал предназначен для передачи информации от отправителя к получателю. Код полностью известен как на передающей, так и приемной сторонах — он устанавливается заранее.
Сообщения и соответствующие им сигналы бывают дискретными и непрерывными. Дискретное сообщение представляет собой последовательность отдельных элементов. Физическая природа этих элементов может быть любой. Сигнал в этом случае также представляет собой дискретную последовательность отдельных элементов, соответствующих элементам передаваемого сообщения. С дискретными сигналами мы встречаемся в цифровой вычислительной технике, в телеграфии. Так, гари передаче обычной телеграммы сообщением является теист телеграммы, элементами сообщения — буквы, сигналами — кодовые комбинации, соответствующие этим буквам.
Непрерывное сообщение — это некоторая физическая величина (звуковое давление, температура и т. п.), принимающая любые значения в заданном интервале. Сообщение с помощью датчиков преобразовывается в непрерывно изменяющуюся электрическую величину u(t) — видеосигнал. При передаче речи такое преобразование выполняет микрофон, а при передаче изображения — электронно-лучевая трубка. В большинстве случаев видеосигнал является низкочастотным колебанием, которое отображает передаваемое сообщение. Для удобства анализа видеосигнал часто условно рассматривают как сообщение, которое необходимо передать по каналу связи.
В некоторых случаях видеосигнал непосредственно передается по линии. Так поступают, например, при обычной городской телефонной связи. Для передачи на большие расстояния (по кабелю или радио) видеосигнал преобразовывается в высокочастотный сигнал (радиосигнал) (рис. 1.2).
Во многих случаях сигнал отображает временные процессы, происходящие в некоторой системе. Поэтому описанием конкретного сигнала может быть некоторая функция времени s(t). Определив так или иначе эту функцию, мы определяем и сигнал. Однако такое полное описание сигнала требуется не всегда. Для решения ряда вопросов достаточно более общего описания в виде нескольких обобщенных параметров, характеризующих основные свойства сигнала, подобно тому, как это делается в системах транспортирования.

Рис. 1.2. Преобразование непрерывного сообщения в сигнал
Указывая габариты и вес, мы характеризуем основные свойства предмета с точки зрения условий его транспортирования; другие свойства (например, цвет) с этой точки зрения являются несущественными.
Сигнал есть также объект транспортирования, а техника связи есть, то существу, техника транспортирования (передачи) сигналов по каналам связи. Поэтому целесообразно определить параметры сигнала, которые являются основными с точки зрения его передачи. Такими параметрами являются длительность сигнала, его динамический диапазон и ширина спектра.
Всякий сигнал, рассматриваемый как временной процесс, имеет начало и конец. Поэтому длительность сигнала Т является естественным его параметром, определяющим интервал времени, в пределах которого сигнал существует.
Характеристиками сигнала внутри интервала его существования являются динамический диапазон и скорость изменения сигнала. Динамический диапазон определяется как отношение наибольшей мгновенной мощности сигнала к наименьшей. Динамический диапазон речи диктора, например, равен 25-30 дб, небольшого вокального ансамбля — 45-55 дб, симфонического оркестра — 65-75 дб.
В реальных условиях всегда имеют место помехи. Для удовлетворительной передачи требуется, чтобы наименьшая мощность сигнала превышала мощность помех. Отношение сигнала к помех характеризует относительный уровень сигнала. Обычно определяется логарифм этого отношения, который называется превышением сигнала над помехой. Это превышение и принимается в качестве второго параметра сигнала.
Третьим параметром является ширина спектра сигнала F. Эта величина даёт представление о скорости изменения сигнала внутри интервала его существования. Спектр сигнала может простираться в пределах очень большого диапазона частот. Однако для многих сигналов 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 ограничивается. Это обусловлено тем, что аппаратура и линия связи имеют ограниченную полосу пропускаемых частот. Ограничение спектра осуществляется, исходя из допустимых искажений сигнала. Например, при телефонной связи требуется выполнить два условия: чтобы речь была разборчива и корреспонденты могли узнать друг друга по голосу. Для выполнения этих условий спектр речевого сигнала можно ограничить полосой от 300 до 3400 Гц. Передача более широкого спектра речи в этом случае нецелесообразна, так как это ведет к техническим усложнениям и увеличению затрат.
Второй пример. Необходимая ширина спектра телевизионного сигнала определяется требуемой четкостью изображения. При стандарте 625 строк, который принят в Советском Союзе, верхняя частота сигнала получается порядка 6 МГц. Спектр телевизионного сигнала много шире спектра звукового сигнала. Это существенно усложняет построение систем телевизионного вещания по сравнению с системами звукового вещания. Ширина спектра телеграфного сигнала зависит от скорости передачи и обычно принимается равной F 1,5 v, где v — скорость телеграфирования в бодах, определяющая количество переданных телеграфных посылок за единицу времени. Так, при телетайпной передаче v=50 бод и F=75гц.
Спектр модулированного сигнала обычно шире спектра передаваемого сообщения (видеосигнала) и зависит от вида модуляции Канал связи можно характеризовать так же, как и сигнал, третий параметрами: временем, в течение которого по каналу ведется передача, динамическим диапазоном и полосой пропускания канала. Типы каналов, по которым передаются сообщения, многочисленны и разнообразны. Широкое применение находят каналы проводной связи, коротковолновой радиосвязи с использованием отражения от ионосферы, ультракоротковолновой связи ионосферного и тропосферного рассеяния, метеорной связи, космической связи и т. п. Характеристики этих каналов значительно отличаются друг от друга.
Общими признаками различных каналов являются следующие. Во-первых, большинство каналов можно считать линейными. В таких каналах выходной сигнал представляет собой просто сумму входных сигналов (принцип суперпозиции). Во-вторых, на выходе канала даже при отсутствии полезного сигнала всегда имеются помехи. В- третьих, сигнал при передаче по каналу претерпевает задержку во времени и затухание по уровню. И, наконец, в реальных каналах всегда имеют место искажения сигнала, обусловленное несовершенством канала.
Сигнал на выходе канала можно записать в следующем виде:

Download 182,81 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish