Параметры сигнала с точки зрения его передачи по каналу связи

Основными параметрами аналогового сигнала с точки зрения его передачи по каналу связи являются:

- длительность сигнала Т_с;

- ширина спектра DF_с;

- динамический диапазон Д_с.

Длительность сигнала Т_с определяет интервал времени, в течение которого существует сигнал.

Ширина спектра DF_с характеризует скорость изменения сигнала внутри интервала существования.

Для общей характеристики аналогового сигнала вводят физический «объем» сигнала V_c:

Для описания канала связи также можно использовать три характеристики:

- время действия канала Т_к;

- полосу пропускания канала DF_к;

- динамический диапазон Д_к, зависящий от чувствительности (Р_min) и от максимальных нагрузок (Р_max);

тогда емкость канала V_к.

.

Необходимое условие передачи сигнала очевидно V_c<V_к. В простейшем случае

Т_с<T_к , DF_с< DF_к , Д_с < Д_к .

Геометрическая интерпретация объектов информации сигнала и канала, и преобразование при модуляции даны на рис. 2.1.

а) б)

Рисунок 2.1 – Геометрические образы:

а) согласование объемов сигнала и канала связи;

б) преобразования основных характеристик сигнала

Для общей характеристики цифровых сигналов вместо физического «объема» применяют количество информации I_ц.

Цифровым сигналом называется дискретная во времени случайная комбинация двух и более (2, 4, 8, ...) разрешенных уровней l.

Дискретизация во времени осуществляется с тактовым интервалом Т_т и соответственно с тактовой частотой

.

Количество информации цифрового сигнала I_ц определяется следующим образом:

(бит).

Здесь F_т – тактовая частота, l – число разрешенных уровней (например, 2 – «0» и «1»).

Чтобы оценить информационное содержание аналогового сигнала, следует учитывать два обстоятельства:

1. Тактовая частота в два раза больше максимальной частоты сигнала F_m (согласно теореме Котельникова):

.

2. Количество разрешенных уровней зависит от отношения средней мощности сигнала P_c к средней мощности шума P_ш­.

.

Тогда количество информации в аналоговом сигнале, условно преобразованном в цифровой, будет

.