Сигнал и его характеристика

Возможность способа передачи учитывается способом преобразования сообщения в сигнал. В случае электросвязи все виды информации с помощью соответствующих электронных приборов преобразуются в электрические сигналы, отображающие сообщение.

Сигнал — это материально — энергетическая форма представления информации. Другими словами, сигнал — это переносчик информации, один или несколько параметров которого, изменяясь, отображают сообщение.

Цепь «информация — сообщение — сигнал» — это пример процесса обработки, необходимой там, где находится источник информации. На стороне потребителя информации осуществляется обработка в обратном порядке: «сигнал — сообщение — информация».

Сигналы в системах электросвязи разделяются на телефонные, телеграфные и телевизионные. Сигналы могут быть: непрерывными (телефонные, телевизионные) или дискретными (телеграфные).

Непрерывным (аналоговым) сигналом называют такой сигнал, у которого в заданном интервале времени можно отсчитать бесконечно большое число значений.

Дискретный сигнал в том же интервале времени имеет конечное число значений. Примером дискретного сигнала является импульсный, т. е. такой, длительность которого соизмерима с длительностью установления переходного процесса в системе, на вход которой он действует.

Существует несколько физических характеристик, общих для любого сигнала.

Физическая характеристика сигнала — это описание любым способом его свойств.

Сигнал может быть характеризован различными параметрами. Для систем передачи имеют важное значение лишь три основных параметра:

• 1. время передачи Тс;
• 2. динамический диапазон изменения мощности сигнала от максимального Рс макс. до минимального Рс мин.;
• 3. ширина полосы частот спектра? Fс.

Время передачи сигнала Тс характеризуется тем, что для передачи сигнала, несущего большую информацию, при прочих равных условиях, требуется и большее время.

Динамическим диапазоном характеризуют пределы изменения мощности сигнала. Оценивают динамический диапазон логарифмом отношения крайних значений мощности сигнала Рс макс. /Рс мин., т. е.

Dc = 10lg (Рс макс. /Рс мин.).

Полученное при этом значение динамического диапазона выражается в децибелах (дБ).

Третий параметр — ширина полосы спектра частот сигнала? Fc также связана с объемом информации, которую несет сигнал. Ширина полосы частот равна разности максимальной и минимальной частотных компонент сигнала:

?Fc = Fмакс. — Fмин.

Необходимая ширина полосы телефонного сигнала, обеспечивающая достаточную разборчивость и воспроизведение тембра речи, составляет от 300 до 3400 Гц, т. е.3,1 кГц.

В кодировании сигналов используются различные типы кодов: равномерный, неравномерный, избыточный, безизбыточный.

Равномерный код — все кодовые слова имеют одинаковую длину. Примером равномерного кода является международный пятиразрядный код № 2 (МТК — 2). Код Морзе, у которого кодовые слова имеют разную длину, является неравномерным кодом.

Избыточный код может быть получен, если к каждой из комбинаций простого кода добавить хотя бы еще один разряд, чтобы получившаяся кодовая комбинация обладала определенным свойством (например, весом). На приеме каждая принятая кодовая комбинация проверяется на наличие этого свойства. Если комбинация заранее известным свойством не обладает, то это означает, что в процессе передачи комбинация исказилась.

Кодирование избыточными кодами называется помехоустойчивым. Помехоустойчивый код позволяет обнаружить ошибки и называется кодом с обнаружением ошибок.

В сигналах используются три основных типа модуляции: амплитудная (АМ), частотная (ЧМ) и фазовая (ФМ).

Амплитудной модуляцией называют такое управление информационным параметром, при котором по закону модулирующего сигнала изменяется ее амплитуда.

Частотная модуляция — это управление частотой несущего колебания по закону модулирующего сигнала.

Фазовая модуляция характеризуется изменением фазы несущей пропорционально мгновенным значениям модулирующего сигнала.