Сигналы в радиотехнических и телекоммуникационных системах
Сигналы в радиотехнических и телекоммуникационных системах
Сигнал – физический процесс, несущий сообщение (информацию).
Назначение систем:
- передача информации (радиосвязь, радиовещание, телевидение, радиоуправление, телеметрия, телеграф, факсимильная связь, передача данных),
- извлечение информации (радиолокация, радионавигация, радиоастрономия, радио- и радиотехническая разведка),
- разрушение информации.
Среда распространения сигнала:
металлический проводник (симметричный провод – витая пара, коаксиальный провод), оптический кабель, свободное пространство.
Классификационные признаки сигналов:
Рекомендуемые материалы
- детерминированные – случайные (стохастические),
- периодические (с бесконечной энергией) – непериодические (с ограниченной энергией, «энергетические»),
- непрерывные (аналоговые), дискретные, цифровые,
- первичные (полученные непосредственно от преобразователя сообщения в электрический сигнал) – вторичные (сформированные из первичных с целью наиболее успешной передачи сигнала по линии связи),
- видеоимпульсы – радиоимпульсы (с заполнением несущей частотой):
Примеры первичных сигналов.
Речевой сигнал. Содержит до 40 гармоник основного тона и шумовую составляющую. Ширина спектра до 10 кГц.
Основной тон имеет частоту от 50-80 Гц (бас) до 200-250 Гц (женский и детский голос). При разговоре частота основного тона меняется в достаточно широких пределах.
Мощность сигнала распределена по спектру неравномерно. Области повышенной мощности называют формантами. Различные звуки речи имеют 2 – 4 форманта.
Вместе с этой лекцией читают "Философия науки К. Поппера".
Для передачи по телефону спектр сигнала ограничивают полосой 300 -3400 Гц.
Сигналы звукового вещания (музыка) имеют полосу 15-20000 Гц. Каналы передачи высшего класса имеют полосу 30 Гц – 15кГц, каналы первого класса – 50 Гц -10 кГц.
Телевизионный сигнал образуется из сигналов яркости, цветности и синхронизации по строкам и кадрам. Частотная полоса сигнала яркости оценивается следующим образом. Один период максимальной частоты соответствует двум пикселям: паре минимальных элементов изображения. Максимальная частота:
0.5*(4/3*625)*625*25 = 6.5 МГц
(0.5 * число пикселей в строке * число строк * скорость передачи кадров).
На один канал отводят полосу 8 МГц.