Сигналы в электросвязи и их параметры

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Какие сигналы мы изучаем В электросвязи подразумевается чаще всего, что сигнал

Какие сигналы мы изучаем

В электросвязи подразумевается чаще всего, что сигнал представляет

собой зависимость напряжения от времени
В оптической технике сигналом может являться зависимость интенсивности света от пространственных координат
Слайд 4

Слайд 5

Классификация сигналов Различают детерминированные и случайные сигналы Детерминированный сигнал полностью известен

Классификация сигналов

Различают детерминированные и случайные сигналы
Детерминированный сигнал полностью известен – его

значение в любой момент времени можно определить точно
Случайный сигнал в любой момент времени представляет собой величину, которая принимает конкретные значения с некоторой вероятностью
Слайд 6

Гармонические сигналы Важную роль в технике связи играют гармонические сигналы. В

Гармонические сигналы

Важную роль в технике связи играют гармонические сигналы. В общем

виде они записываются как
s(t) = A cos (ωt + ϕ)
Гармонический сигнал полностью определяется тремя числовыми параметрами: амплитудой A, частотой ω и фазой ϕ
Слайд 7

Представление периодического сигнала Периодическое колебание сложной формы всегда можно представить в

Представление периодического сигнала

Периодическое колебание сложной формы всегда можно представить в виде

суммы простейших периодических колебаний – синусоид – с частотами, кратными основной частоте: ω, 2ω, 3ω и т.д.
s(t) = Ao + A1 sin(ωt + ϕ1) +
A2 sin(2ωt + ϕ2) + …,
где Ao, A1, A2 – амплитуды первой, второй, третьей гармоник; ϕ1,ϕ2 – их начальные фазы ; ω - основная частота
Слайд 8

Амплитудно- и фазо-частотные спектры Совокупность значений амплитуд гармоник (Ao, A1, A2

Амплитудно- и фазо-частотные спектры

Совокупность значений амплитуд гармоник (Ao, A1, A2 …)

называется амплитудно-частотным спектром данного колебания
Совокупность значений начальных фаз (ϕ1, ϕ2, ϕ3 …) называют фазо-частотным спектром сигнала
Слайд 9

Примеры спектров

Примеры спектров

Слайд 10

Помехи Помеху (шум) можно определить как любой электрический сигнал, отличный от

Помехи

Помеху (шум) можно определить как любой электрический сигнал, отличный от

полезного
Источники помех делят на 3 группы:
Внутренние
Внешние искусственного происхождения
Внешние естественного происхождения
Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Дискретный сигнал Сигнал ПД – это дискретный сигнал в бинарном коде

Дискретный сигнал

Сигнал ПД – это дискретный сигнал в бинарном коде (однополярном

или двухполярном)
При этом символу «1» соответствует положительный импульс, а символу «0» - отсутствие импульса (отрицательный)
Количество информации в таком символе (сообщении) – 1 бит
Скорость передачи B измеряют числом бит в секунду (бит/с)
Слайд 14

Огибающая спектра прямоугольного импульса

Огибающая спектра прямоугольного импульса

Слайд 15

Слайд 16

Модулированный сигнал Амплитудно-модулированный (АМ) сигнал можно рассматривать как периодический лишь при

Модулированный сигнал

Амплитудно-модулированный (АМ) сигнал можно рассматривать как периодический лишь при условии,

что несущая частота кратна частоте модуляции (огибающей)
Такое колебание тоже имеет линейчатый спектр, хотя структура его отлична от спектров периодических колебаний
Здесь имеется синусоидальная составляющая с частотой несущего колебания
Остальные (боковые) гармоники спектра зависят от формы огибающей
Слайд 17

АЧХ модулированного сигнала

АЧХ модулированного сигнала

Слайд 18

Слайд 19

Частота и период повторения импульсов

Частота и период повторения импульсов

Слайд 20

В пределе В действительности одновременно с увеличением числа гармоник при удлинении

В пределе

В действительности одновременно с увеличением числа гармоник при удлинении периода

T их амплитуда уменьшается
При неопределенно большом периоде повторения, когда спектр приближается к сплошному, амплитуды всех составляющих становятся неопределенно малыми
Поэтому вместо амплитуд отдельных колебаний удобнее рассматривать суммарную мощность в ограниченной полосе
Слайд 21

Спектральные характеристики случайных процессов Каждая отдельно взятая реализация случайного процесса представляет

Спектральные характеристики случайных процессов

Каждая отдельно взятая реализация случайного процесса представляет собой

детерминированную функцию, и к ней можно применить преобразование Фурье
При этом различные реализации будут иметь различные спектры
Полезно описать статистически усредненные характеристики случайных процессов
Слайд 22

Спектральная плотность Суммарную мощность всех синусоидальных составляющих в полосе частот, скажем,

Спектральная плотность

Суммарную мощность всех синусоидальных составляющих в полосе частот, скажем, 1

Гц называют спектральной плотностью мощности S
Она пропорциональна сумме квадратов амплитуд всех синусоидальных составляющих, заключенных в пределах полосы 1 Гц
Корень квадратный из S зависит от частоты так же, как и огибающая линейчатого спектра данного импульса
Слайд 23

Спектр одиночного импульса

Спектр одиночного импульса