Основные определения. Теория передачи сигналов посвящена исследованию основных процессов в создании информации, ее электрическому отображению
ЛЕКЦИЯ СИГНАЛЫ
Теория передачи сигналов посвящена исследованию основных процессов в создании информации, ее электрическому отображению, преобразованию и передаче сигналов, представляющих полезную информацию. Иногда теорию передачи сигналов (ТПС) называют "общей теорией связи", что лишний раз подчеркивает назначение и применение выводов этой теории. ТПС содержит разделы: основы теории информации, теорию кодирования, теорию модуляции сигналов, основы помехоустойчивой обработки принимаемых сигналов. Под информацией понимают некоторые сведения о событиях или материальных системах. Формы представления информации, называемые сообщением, имеют разнообразный вид: текст, речь, данные на выходе ЭВМ, телевизионное изображение и т.д.
Физический процесс, переносящий информацию, называется сигналом. С информационной точки зрения сигналы можно разделить на детерминированные и случайные.
Детерминированный сигнал – такой сигнал, мгновенные значения которого в любой момент времени можно предсказать с вероятностью единица.
Периодический сигнал – это сигнал, любое значение которого повторяется через период Т, т.е. S(t) = S(t+T). -∞<t<∞.
Непериодический сигнал – сигнал, не подчиняющийся условию периодичности.
Случайный сигнал – такой сигнал, мгновенные значения которого заранее неизвестны и могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью (сигналы речи, музыки, телеграфного кода). По существу, любой сигнал, несущий информацию, должен рассматриваться как случайный.
Параметры детерминированных сигналов:
1) Мгновенное значение сигнала (в заданный момент времени)
S* = S(t*); t* - заданный момент.
2) Максимальное значение сигнала - наибольшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала времени: Smax = max S(t);
T* = t2 – t1 – заданный интервал времени.
 |
Рис. 1.1.
3) Минимальное значение сигнала – наименьшее мгновенное значение в заданном интервале времени: Smin = min S(t); T* = t2 – t1/
4) Постоянная составляющая сигнала (среднее значение)
.
5) Переменная составляющая сигнала:
.
6) Наибольшее пиковое значение сигнала – наибольшее мгновенное значение переменной составляющей сигнала: S~max.
7) Наименьшее пиковое значение сигнала – наименьшее мгновенное значение переменной составляющей сигнала: S~min.
8) Размах сигнала R = Smax – Smin.
9) Средневыпрямленное значение сигнала (среднее значение модуля сигнала): 
. Кстати, большинство измерительных приборов (напряжения) измеряют средневыпрямленное значение и градуированы по синусоидному сигналу. Если сигнал не синусоидальный (искаженный) или случайный, нужно измерять напряжение по среднеквадратичному значению.
10) Среднеквадратичное значение сигнала: 
.
11) Период и частота повторения периодичного сигнала: 
; 
; Т = Тповт.
12) амплитуда периодического сигнала – максимальное значение переменной составляющей периодического сигнала A(S) = max|S(t)|.
13) Длительность импульсного сигнала – длительность импульса на уровне 0,1А.
Рис. 1.2
14) Длительность фронта импульса tф – время нарастания (спадания) уровня импульса от 0,1 до 0,9А (амплитуды).
15) Скалывание вершины импульса Сk – величина спада вершины импульса за время его длительности.
16) Скважность импульсной последовательности Q – отношение периода повторения к длительности импульса Q = T/τи.
17) "Пачка" импульсов – несколько одинаковых импульсов, объединенных в пачку с общими (одинаковыми) параметрами.
18) Энергия сигнала на интервале t2, t1:
.
19) Средняя мощность на интервале t2, t1:
Литература:
[1] стр. 5-10; 17-23. [2] стр. 10-13; 29-36. [3] стр. 7-10.
Контрольные вопросы:
1. Что такое детерминированный сигнал?
2. Каковы условия периодического сигнала?
3. Что такое скважность импульсной последовательности?
4. Каковы параметры импульсного сигнала?
5. Что такое "пачка" импульсов?
Дата добавления: 2016-06-24; просмотров: 695;