Основные характеристики детерминированных сигналов
Автор: Bernardo Fierro • Апрель 24, 2021 • Задача • 5,080 Слов (21 Страниц) • 616 Просмотры
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
Основным режимом работы систем связи является режим негармонического воздействия. При этом электрическое воздействие на цепь обычно называют сигналом, имея в виду, что с этим электрическим процессом связана какая-то информация.
Основные характеристики сигналов и их классификация.
Для описания свойств сигналов в основном используются следующие виды функций:
I. временные функции (s(t), a(t), x(t), y(t)), которые показывают, как сигналы меняются во времени;
- спектральные функции (A(nΩ), [pic 1]) – характеристики сигнала в частотной области, которые показывают, колебания каких частот содержит сигнал, а также каковы амплитуды и начальные фазы гармоник спектра;
- энергетические характеристики, определяющие мощность либо энергию сигнала в предположении, что это процесс электрический:
а) p(t) – мгновенная мощность, которая рассчитывается по формуле p(t)=s2(t), исходя из предположения, что мощность выделяется на резисторе сопротивлением в 1 Ом;
б) Э∆t – энергия сигнала за конечный интервал времени ∆t
[pic 2], t2 - t1 = ∆t,
в) Pср=ЭΔt /Δt– средняя мощность
Классификация сигналов.
Классификация сигналов проводится по различным признакам, и соответственно один сигнал может быть охарактеризован разными терминами.
Классификацию сигналов можно проводить по следующим признакам признакам.
1. По вероятности Р, с которой можно предсказать значения сигнала все сигналы делятся на
а) детерминированные, Р=1,
б) случайные, Р<1.
- По связи значений сигнала с переносимой информацией все сигналы делятся на
а) управляющие (видеосигналы),
б) модулированные (радиосигналы).
У управляющего сигнала с информацией связано мгновенное значение, а у модулированного – только один из параметров. На рис. 1.1 x(t) – закон, по которому изменяется информация, s(t) – управляющий сигнал,
a(t) –амплитудно-модулированный сигнал.
[pic 3]
3. По способу задания сигнала в области существования сигналы могут быть:
а) аналоговыми,
б) дискретными,
в) квантованными,
г) цифровыми.
Область существования по оси абсцисс характеризуется интервалом значений времени, при которых определен сигнал, а по оси ординат – диапазоном значений, которые может принимать временная функция сигнала.
Аналоговые сигналы задают для всех моментов времени и по уровню они могут принимать любое значение в области существования (рис. 1.2).
Дискретные сигналы задаются только для отдельных моментов времени, следующих с конечным шагом ∆t, а по уровню могут принимать любое значение (рис. 1.3).
Квантованные сигналы задаются для всех моментов времени, но по уровню они могут принимать лишь отдельные разрешённые значения, отстоящие на конечную величину ∆S (рис. 1.4).[pic 4]
Цифровые сигналы дискретны по времени и квантованы по уровню (рис. 1.5). Цифровой сигнал обычно получают из аналогового, проводя сначала дискретизацию аналогового сигнала, а затем осуществляя квантование полученного на первом этапе дискретного сигнала.[pic 5]
Наиболее распространены аналоговые и цифровые сигналы.
Рассмотрим более подробно детерминированные сигналы. Они делятся на:
а) периодические, для которых должно выполняться условие s(t) = s(t ± nT), где Т- период повторения сигнала, n-любое целое число,
б) непериодические, для которых условие периодичности не выполняется.
Периодические сигналы теоретически должны существовать бесконечно долго (Tc → ∞), так как условие периодичности должно выполняться при любых n, в том числе и [pic 6]. В реальной жизни сигналы считают практически периодическими, если Tc >> T.
В заключение рассмотрим пример реального радиотехнического сигнала и проведем его классификацию.
...