Generalizirana karakteristika signala. Tipovi signala: analogni, digitalni, diskretni

Signal se može karakterizirati različitim parametrima. Uopšteno govoreći, takvih je parametara mnogo, ali za probleme koji se moraju riješiti u praksi, samo mali broj njih je bitan. Na primjer, kada se bira instrument za praćenje procesa, može biti potrebno poznavanje varijanse signala; ako se signal koristi za kontrolu, njegova snaga je bitna i tako dalje. Razmatraju se tri glavna parametra signala koji su bitni za prijenos informacija preko kanala. Prvi važan parametar je vrijeme prijenosa signala. T sa... Druga karakteristika koja se mora uzeti u obzir je snaga P sa signal koji se prenosi preko kanala sa određenim nivoom smetnji P z... Što je vrijednost veća P sa u odnosu na P z, manja je vjerovatnoća da će dobiti pogrešan prijem. Dakle, od interesa je odnos P c / P z. Pogodno je koristiti logaritam ovog omjera, koji se naziva višak signala nad šumom:

Treći važan parametar je frekvencijski spektar F x... Ova tri parametra vam omogućavaju da predstavite bilo koji signal u trodimenzionalnom prostoru sa koordinatama L, T, F u obliku paralelepipeda sa zapreminom T x F x L x... Ovaj proizvod se zove jačina signala i označava se sa V x

Informacijski kanal se također može okarakterizirati sa tri odgovarajuća parametra: vremenom korištenja kanala T to, propusni opseg frekvencija koje prolazi kanal F k, i dinamički raspon kanala D k karakterišući njegovu sposobnost da prenosi različite nivoe signala.

Magnituda

naziva se kapacitet kanala.

Neizobličen prijenos signala moguć je samo pod uslovom da se jačina signala "uklopi" u kapacitet kanala.

Shodno tome, opšti uslov za usklađivanje signala sa kanalom za prenos informacija je određen relacijom

Međutim, odnos izražava neophodan, ali nedovoljan uslov za usklađivanje signala sa kanalom. Dovoljan uslov je saglasnost o svim parametrima:

Za informacijski kanal koriste se sljedeći pojmovi: brzina unosa informacija, brzina prijenosa informacija i širina kanala.

Ispod brzina unosa informacija (protok informacija) I (X) razumijem prosječnu količinu informacija koje ulaze iz izvora poruke u informacijski kanal u jedinici vremena. Ova karakteristika izvora poruke određena je samo statističkim svojstvima poruka.

Brzina prijenosa informacija I (Z, Y) - prosječna količina informacija koje se prenose kanalom u jedinici vremena. Zavisi od statističkih svojstava emitovanog signala i od svojstava kanala.

Bandwidth C - najveća teoretski moguća brzina prijenosa informacija za dati kanal. Ovo je odziv kanala i ne zavisi od statistike signala.

Da bi se informacioni kanal najefikasnije koristio, potrebno je poduzeti mjere kojima će se osigurati da brzina prijenosa informacija bude što bliža kapacitetu kanala. Istovremeno, brzina unosa informacija ne bi trebala prelaziti propusni opseg kanala, inače se sve informacije neće prenositi preko kanala.

Ovo je glavni uslov za dinamičko usklađivanje izvora poruke i kanala informacija.

Jedno od glavnih pitanja u teoriji prenosa informacija je utvrđivanje zavisnosti brzine prenosa informacija i propusnog opsega od parametara kanala i karakteristika signala i smetnji. Ova pitanja prvi je duboko istražio K. Shannon.

Kraj rada -

Ova tema pripada sekciji:

Računarska nauka

Federalni budžet državni obrazovni .. tula g.

Ako vam je potreban dodatni materijal na ovu temu, ili niste pronašli ono što ste tražili, preporučujemo da koristite pretragu u našoj bazi radova:

Šta ćemo sa primljenim materijalom:

Ako vam se ovaj materijal pokazao korisnim, možete ga spremiti na svoju stranicu na društvenim mrežama:

Sve teme u ovoj sekciji:

Visoko stručno obrazovanje
Politehnički institut "Tula State University" Katedra "Automatizovani mašinski sistemi"

Koncept informatike
Informatika je tehnička nauka koja sistematizuje metode stvaranja, skladištenja, reprodukcije, obrade i prenošenja podataka računarskom tehnologijom, kao i principe fu

Istorija razvoja informatike
Istorija kompjutera je usko povezana sa ljudskim pokušajima da se olakša automatizacija velikih količina računanja. Čak su i jednostavne aritmetičke operacije s velikim brojevima teške

Svjetonazorski ekonomski i pravni aspekti informacione tehnologije
Osnovni pravni dokument u Rusiji koji se odnosi na informatiku je Zakon o informacijama, informatizaciji i zaštiti informacija. Zakon se bavi pitanjima pravne regulative informacija

Sintaktička mjera informacije
Volumen podataka Vd. u poruci se mjeri brojem znakova (bitova) u ovoj poruci. U različitim brojevnim sistemima, jedna cifra ima različitu težinu i, shodno tome

Semantička mjera informacije
Tezaurus je zbirka informacija koje drži korisnik ili sistem. Ovisno o odnosu između semantičkog sadržaja informacije S i tezaurusa korištenja

Algoritamska mjera informacija
Svi će se složiti da je riječ 0101….01 teža od riječi 00….0, a riječ, gdje se 0 i 1 biraju iz eksperimenta – bacanje novčića (gdje je 0 grb, 1 je rešetka), teža je od oba prethodna.

Količina i kvalitet informacija
Indikatori kvaliteta potrošača: reprezentativnost, smislenost, dovoljnost; relevantnost, pravovremenost, tačnost; pouzdanost,

Informacijske jedinice
U savremenim računarima možemo unositi tekstualne informacije, numeričke vrednosti, kao i grafičke i zvučne informacije. Količina informacija pohranjenih u računaru se mjeri njime

Informacija i entropija
Možemo li uvesti razumnu mjeru informacija? Američki matematičar i inženjer Claude Shannon razmišljao je o ovom pitanju. Rezultat njegovih razmišljanja bila je statistika koju je objavio 1948. godine

Poruke i signali
Šenon je uspela da smisli iznenađujuće jednostavan i dubok model prenosa informacija, bez kojeg sada ne može nijedan udžbenik. Uveo je pojmove: izvor poruke, predajnik

Entropija
Različite poruke nose različite količine informacija. Pokušajmo da uporedimo sljedeća dva pitanja: 1. Na kojem od pet univerzitetskih predmeta student studira? 2. Kako se pakovati

Redundantnost
Neka izvor poruke prenese rečenicu pravim jezikom. Pokazalo se da svaki sljedeći lik nije potpuno slučajan, a vjerovatnoća njegovog pojavljivanja nije u potpunosti unaprijed određena među

Senzacija
Koncepti entropije (nepredvidljivosti) poruke i redundantnosti (predvidljivosti) prirodno odgovaraju intuitivnim idejama o mjeri informacija. Što je poruka nepredvidljivija

Koncept informacione tehnologije
Tehnologija, u prijevodu s grčkog (techne), znači umjetnost, zanatstvo, vještina, a to nisu ništa drugo do procesi. Proces treba shvatiti kao određeni skup radnji

Nova informaciona tehnologija
Informaciona tehnologija je do danas prošla kroz nekoliko evolucijskih faza, čiju je promjenu odredio uglavnom razvoj naučnog i tehnološkog napretka, pojava

Priručnik za informacione tehnologije
Komplet alata informacione tehnologije - jedan ili više međusobno povezanih softverskih proizvoda za određenu vrstu računara, tehnologija rada u kojima vam omogućava da postignete

Komponente informacione tehnologije
Tehnološki koncepti koji se koriste u sferi proizvodnje, kao što su norma, standard, tehnološki proces, tehnološki rad, itd., mogu se primijeniti i u informiranju

Razvoj informacionih tehnologija
Evolucija informacione tehnologije najslikovitije se prati u procesima skladištenja, transporta i obrade informacija.

Prva generacija IT-a
Prva generacija (1900-1955) povezana je sa tehnologijom bušenih kartica, kada je snimanje podataka na njima bilo predstavljeno u obliku binarnih struktura. Prosperitet kompanije IBM u periodu 1915-1960 svyat

Druga generacija IT-a
Druga generacija (programabilna oprema za obradu snimanja, 1955-1980) bila je povezana s pojavom tehnologije magnetne trake, od kojih je svaka mogla pohraniti informacije od deset hiljada

IT treće generacije
Treća generacija (operativne baze podataka, 1965-1980) povezana je sa uvođenjem online pristupa podacima u interaktivnom modu, zasnovanog na korišćenju sistema baza podataka sa

Četvrta generacija IT-a
Četvrta generacija (relacione baze podataka: arhitektura klijent-server, 1980-1995) bila je alternativa interfejsu niskog nivoa. Ideja iza relacionog modela je

Peta generacija IT-a
Peta generacija (multimedijalne baze podataka, od 1995.) povezana je s prelaskom sa tradicionalnog pohranjivanja brojeva i simbola na objektno relacijsko, koje sadrži podatke složenog ponašanja.

Osnovne informacione tehnologije
Kao što je već napomenuto, koncept informacione tehnologije ne može se posmatrati odvojeno od tehničkog (računarskog) okruženja, tj. iz osnovne informacione tehnologije. Aplikacija

Predmet informacione tehnologije
Predmetna tehnologija se shvata kao niz tehnoloških faza za pretvaranje primarne informacije u rezultujuću informaciju u određenoj predmetnoj oblasti, nezavisno

Podrška informacijskoj tehnologiji
Pružajuće informacione tehnologije su tehnologije obrade informacija koje se mogu koristiti kao alat u različitim predmetnim oblastima za rješavanje različitih

Funkcionalna informaciona tehnologija
Funkcionalna informaciona tehnologija čini gotov softverski proizvod (ili njegov dio) dizajniran za automatizaciju zadataka u određenoj predmetnoj oblasti i datoj

Svojstva informacione tehnologije
Među karakterističnim svojstvima informacionih tehnologija koja su strateški važna za razvoj društva čini se primjerenim izdvojiti sljedećih sedam najvažnijih

Kodiranje i kvantizacija signala
Fizički signali su kontinuirane funkcije vremena. Za pretvaranje kontinuiranog, posebno analognog signala u digitalni oblik, koriste se analogno-digitalni pretvarači.

Karakteristike signala koji se prenose preko kanala
Signal se može karakterizirati različitim parametrima. Takvih parametara ima puno, ali za zadatke koji se moraju riješiti u praksi, samo mali broj njih je bitan. On

Modulacija signala
Signali su fizički procesi čiji parametri sadrže informacije. U telefonskim komunikacijama zvuci razgovora prenose se električnim signalima, u televiziji - od

Vrste i karakteristike medija
Ako parametre nosioca označimo kroz a1, a2, ..., an, onda se nosilac kao funkcija vremena može predstaviti kao: UN = g (a

Spektri signala
Cijeli niz signala koji se koriste u informacionim sistemima može se podijeliti u 2 glavne grupe: deterministički i slučajni. Deterministički signal karakteriše

Periodični signali
Funkcija x (t) naziva se periodičnom ako za neku konstantu T vrijedi sljedeća jednakost: x (t) = x (t + nT), gdje je T period funkcije, n je

Trigonometrijski oblik
Svaki periodični signal x (t) koji zadovoljava Dirichletov uslov (x (t) je ograničen, kontinuirano po komadima, ima konačan broj ekstrema tokom perioda), možemo

Složena forma
Matematički je prikladnije raditi sa složenim oblikom Fourierovog reda. Dobiva se primjenom Eulerove transformacije

Utvrđivanje greške
Prilikom proširenja periodičnih funkcija u zbir harmonika, u praksi se često ograničavaju na nekoliko prvih harmonika, a ostali se ne uzimaju u obzir. Približno predstavlja funkciju

Neperiodični signali
Svaki neperiodični signal se može smatrati periodičnim, čiji je period jednak ¥. U tom smislu, spektralna analiza periodičnih procesa može biti

Modulacija i kodiranje
5.1. Kodovi: naprijed, nazad, dodatni, modificirani Jedan od načina da se izvrši operacija oduzimanja je zamjena znaka

Šifra direktnog broja
Kod kodiranja direktnim n-bitnim binarnim kodom, jedan bit (obično najznačajniji) je rezerviran za predznak broja. Preostale n-1 cifre su za značajne cifre. Vrijednost bita s predznakom je 0

Obrnuti broj
Obrnuti kod je napravljen samo za negativan broj. Inverzni kod binarnog broja je inverzna slika samog broja, u kojoj svi bitovi originalnog broja uzimaju inverzni (inverzni

Dodatni broj
Dodatni kod je napravljen samo za negativne brojeve. Upotreba direktnog koda komplikuje strukturu računara. U tom slučaju mora se zamijeniti operacija sabiranja dva broja s različitim predznacima

Modificirani broj
Prilikom sabiranja brojeva manjih od jedan sa fiksnom tačkom, možete dobiti rezultat u apsolutnoj vrijednosti većoj od jedan, što dovodi do izobličenja rezultata proračuna. Bit overflow

Sistematski kodovi
Kao što je već navedeno, kontrolne funkcije se mogu implementirati uz redundantnost informacija. Ova mogućnost se pojavljuje kada se koriste posebne metode kodiranja informacija. V

Parno-neparno kodiranje
Jednostavan primjer koda koji detektuje jednu grešku je kod sa paritetnim bitom. Njegova konstrukcija je sljedeća: originalnoj riječi se dodaje paritetni bit. Ako je broj jedinica u originalnoj riječi paran, onda s

Hamingovi kodovi
Kodovi koje je predložio američki naučnik R. Hamming (slika 3.3) imaju sposobnost ne samo da otkriju, već i da isprave pojedinačne greške. Ovi kodovi su sistematski.

Distribuirana obrada podataka
U eri centralizovane upotrebe računara sa grupnom obradom informacija, korisnici računara su radije kupovali računare na kojima su rešavali

Generalizovana struktura računarske mreže
Računarske mreže su najviši oblik multi-mašinskih asocijacija. Glavne razlike između računarske mreže i višemašinskog računarskog kompleksa: Dimenzija. U sos

Karakteristike komunikacijskog kanala bez smetnji
Slika 5.4 – Struktura kanala za prenos informacija bez smetnji

Karakteristike šumnih kanala za prenos informacija
Slika 5.5 – Struktura kanala za prenos informacija sa smetnjama

Metode za povećanje otpornosti na buku prijenosa i prijema
Osnova svih metoda povećanja otpornosti informacionih sistema na buku je korišćenje određenih razlika između korisnog signala i smetnji. Stoga, za borbu protiv smetnji

Savremena tehnička sredstva za razmjenu podataka i oprema za formiranje kanala
Za prijenos poruka u kompjuterskim mrežama koriste se različite vrste komunikacijskih kanala. Najčešći su namenske telefonske linije i posebni kanali za digitalni prenos.

Prezentacija informacija u digitalnim mašinama (CA)
Šifre kao sredstvo tajnog pisanja pojavile su se u antičko doba. Poznato je da je čak i starogrčki istoričar Herodot do 5. veka. BC. dao primjere pisama koja je mogao razumjeti samo primalac. Tajna

Informacione baze za praćenje rada digitalnih mašina
Algoritmi za izvođenje aritmetičkih operacija će dati ispravne rezultate samo ako mašina radi glatko. Ukoliko dođe do bilo kakve abnormalnosti,

Kodni imunitet
Minimalna kodna udaljenost određenog koda definirana je kao minimalna Hammingova udaljenost između bilo koje dozvoljene kodne riječi tog koda. Iredundantni kod m

Metoda provjere parnosti
Ovo je jednostavan način da uočite neke od mogućih grešaka. Koristićemo polovinu mogućih kombinacija kodova koliko je dozvoljeno, odnosno one koje imaju paran broj

Metoda kontrolne sume
Gornja metoda provjere pariteta može se primijeniti više puta za različite kombinacije bitova prenesenih kodnih riječi - i to će omogućiti ne samo otkrivanje, već i

Hamingovi kodovi
Kodovi koje je predložio američki naučnik R. Haming imaju sposobnost ne samo da otkriju, već i da isprave pojedinačne greške. Ovi kodovi su sistematski. Prema Hamovoj metodi

Modulo upravljanje
Različiti problemi se mogu riješiti korištenjem metode kontrole zasnovane na svojstvima poređenja. Metode za upravljanje aritmetičkim i logičkim operacijama razvijene na ovoj osnovi nazivaju se kontrola n

Metoda numeričke kontrole
Metodom numeričke kontrole, kod datog broja se definira kao najmanji pozitivni ostatak nakon dijeljenja broja odabranim modulom p: rA = A- (A / p) p

Digitalna metoda upravljanja
Kod metode digitalne kontrole, kontrolni kod broja se formira dijeljenjem zbira znamenki broja odabranim modulom:

Odabir modula za praćenje
Prednosti metode numeričke kontrole su pravednost svojstava poređenja za kontrolne kodove, što olakšava kontrolu aritmetičkih operacija; moguće prednosti digitalne metode

Dodaj operaciju po modulu 2
Operacija sabiranja po modulu 2 može se izraziti u terminima drugih aritmetičkih operacija, na primjer. EU

Logička operacija množenja
Operacija logičkog množenja dva broja može se izraziti kroz druge aritmetičke i logičke operacije:

Kontrola aritmetičkih operacija
Aritmetičke operacije se izvode na sabiračima za naprijed, nazad i komplementarne kodove. Pretpostavimo da su slike brojeva (operanada) pohranjene u mašini u nekom kodu, odnosno oko

Aritmetički kodovi
Modulo inspekcija, o kojoj smo ranije govorili, može efikasno otkriti pojedinačne greške. Međutim, jedna greška u jednom bitu može dovesti do grupe grešaka u nekoliko bitova.

DAC i ADC
Konverzija između analognih i digitalnih vrijednosti je osnovna operacija u računarskim i kontrolnim sistemima, budući da se fizički parametri poput temperature pomiču

Digitalni logički nivoi
U velikoj većini, ni digitalno-analogni ni analogno-digitalni pretvarači nisu gotovo nemoguće koristiti bez poznavanja tipa digitalnog ulaza ili izlaza koji se koristi.

Izlaz kontrole impulsa kapije
Većina digitalno-analognih pretvarača, sa izuzetkom serijskih pretvarača (kao što su oni zasnovani na kondenzatorima za punjenje), imaju osnovno kolo koje reaguje na

Analogni signali
Tipično, analogno-digitalni pretvarači (ADC) se opskrbljuju signalima u obliku napona. Digitalno-analogni pretvarači (DAC) često izlaze signale u obliku napona na

D/A pretvarači
Pretvorba digitalnih vrijednosti u proporcionalne analogne vrijednosti je neophodna kako bi se rezultati digitalnih proračuna mogli koristiti i lako razumjeti u analognom

Digitalna u analogna konverzija
Slika 6.2 prikazuje blok dijagram DAC-a koji uzima 3-bitnu potpisanu digitalnu riječ i pretvara je u ekvivalentni napon. Glavni

Osnovni tipovi DAC-a
Kao što je ranije spomenuto, velika većina DAC-ova koji se trenutno nalaze na tržištu izgrađena je na dva glavna kola: ponderirani lanac otpornika i tip R-2R. Oba imenovana

DAC sa ponderisanim otpornicima
Konvertori sa ponderisanim otpornicima (slika 6.3) sadrže referentni napon, skup prekidača, set binarno ponderisanih preciznih otpornika i operacioni pojačavač.

DAC sa R-2R lancem otpornika
DAC sa R-2R lancem otpornika takođe sadrži referentni napon, set prekidača i operaciono pojačalo. Međutim, umjesto skupa binarno ponderiranih otpornika, oni sadrže

Druge vrste DAC-a
DAC-ovi uglavnom dolaze sa fiksnim internim (ili eksternim) ili eksternim varijabilnim referentnim naponom (množeći pretvarači). DAC sa fiksnim izvorom

Analogni pretvarači
U suštini analogno-digitalni pretvarači ili pretvaraju analogni ulazni signal (napon ili struju) u frekvencijski ili impulsni niz čije se trajanje mjeri

Analogno digitalno pretvaranje
Slika 6.5 prikazuje rudimentarni model analogno-digitalne konverzije sa DAC-om koji čini jednostavan blok u sistemu konverzije. Reset puls je postavljen

Push-pull integrisani ADC
Push-pull integrirajući ADC, kao što je prikazano na slici 6.6, sadrži integrator, neku kontrolnu logiku, generator takta, komparator i izlazni brojač.

Sukcesivna aproksimacija ADC
Glavni razlozi zašto se metoda sukcesivne aproksimacije gotovo univerzalno koristi u računarskim sistemima sa transformacijom informacija su u pouzdanosti ove

Pretvarači napona u frekvenciju
Slika 6.9 prikazuje tipičan pretvarač napona u frekvenciju. Integriše analogni ulazni signal i dovodi ga u komparator. Kada komparator promijeni svoje stanje,

Paralelni ADC
Serijski-paralelni i jednostavno-paralelni pretvarači se uglavnom koriste tamo gdje je potrebna najveća moguća brzina. Sekvencijalna konverzija

DAC karakteristike
Kada se analiziraju tabelarni podaci, mora se obratiti velika pažnja da se otkriju uslovi pod kojima se svaki parametar određuje, a parametri se najvjerovatnije određuju drugačije.

Karakteristike ADC-a
Karakteristike ADC-a su slične onima DAC-a. Osim toga, skoro sve što je rečeno o karakteristikama DAC-a važi i za karakteristike ADC-a. Oni su također tipičniji od mi.

Kompatibilnost sistema
Lista specifikacija koju daju proizvođači samo je početna tačka pri odabiru odgovarajućeg ADC ili DAC-a. Neki sistemski zahtjevi koji utiču na vas

Kompatibilnost predajnika (zamjenjivost)
Većina ADC-ova i DAC-ova nisu univerzalno kompatibilni fizički, a neki nisu ni električno kompatibilni. Fizički, kućišta se razlikuju po veličini, a najrasprostranjenija

Sistemi pozicijskih brojeva
Brojevni sistem je skup tehnika i pravila za pisanje brojeva u digitalnim znakovima. Najpoznatiji je decimalni brojevni sistem u kojem se piše h

Metode prevođenja brojeva
Brojevi u različitim sistemima brojeva mogu se predstaviti na sljedeći način:

Prevođenje brojeva dijeljenjem po osnovi novog sistema
Translacija cijelih brojeva se vrši dijeljenjem novog brojevnog sistema sa osnovom q2, tačnih razlomaka - množenjem sa osnovom q2. Operacije dijeljenja i množenja se izvode n

Metoda tabelarnog prevođenja
U svom najjednostavnijem obliku, tabelarni metod je sledeći: postoji tabela svih brojeva iz jednog sistema sa odgovarajućim ekvivalentima iz drugog sistema; zadatak prevođenja se svodi na pronalaženje odgovarajućeg

Predstavljanje realnih brojeva u kompjuteru
Za predstavljanje realnih brojeva u modernim računarima, usvojena je metoda predstavljanja s pomičnim zarezom. Ova reprezentacija je zasnovana na normalizovanom (eksponencijalnom

Reprezentacija s pomičnim zarezom
Prilikom predstavljanja brojeva s pomičnim zarezom, dio cifara ćelije je rezerviran za zapis redoslijeda broja, a ostatak cifara za snimanje mantise. Jedna cifra u svakoj grupi je dodeljena za sliku

Algoritam predstavljanja s pomičnim zarezom
pretvoriti broj iz P-arnog sistema brojeva u binarni; predstavljaju binarni broj u normalizovanom eksponencijalnom obliku; izračunati pomjereni redoslijed broja; ra

Koncept i svojstva algoritma
Teorija algoritama je od velike praktične važnosti. Algoritamski tip aktivnosti važan je ne samo kao moćna vrsta ljudske aktivnosti, već kao jedan od efikasnih oblika njegovog rada.

Definicija algoritma
Sama riječ "algoritam" dolazi od algoritmi - latinskog oblika pisanja imena al-Horezmi, po kojem je najveći matematičar iz Horezma bio poznat u srednjovjekovnoj Evropi (grad u

Svojstva algoritma
Gornja definicija algoritma ne može se smatrati strogom - nije sasvim jasno šta je "precizan recept" ili "slijed radnji koje osiguravaju postizanje željenog rezultata". Algoritam

Pravila i zahtjevi za konstrukciju algoritma
Prvo pravilo je da je prilikom konstruisanja algoritma, prije svega, potrebno specificirati skup objekata s kojima će algoritam raditi. Formalizovano (zak

Vrste algoritamskih procesa
Vrste algoritamskih procesa. Algoritam koji se primjenjuje na kompjuteru je precizan recept, tj. skup operacija i pravila za njihovu izmjenu, uz pomoć kojih, počevši od nekih

Principi Džona fon Nojmana
Ogromna većina računara zasnovana je na sledećim opštim principima koje je 1945. godine formulisao američki naučnik Džon fon Nojman (slika 8.5). Prvo

Funkcionalna i strukturna organizacija računara
Razmotrimo uređaj računara na primjeru najčešćeg računarskog sistema - personalnog računara. Personalni računar (PC) se naziva relativno jeftinom jedinicom

Izvođenje aritmetičkih operacija nad brojevima s fiksnim i pokretnim zarezom
9.6.1 Kodovi: napred, nazad, komplementarni Za mašinsko predstavljanje negativnih brojeva koriste se kodovi unapred, komplementarni i nazad.

Operacija sabiranja
Operacija sabiranja brojeva u kodovima naprijed, nazad i komplementa dva izvodi se na binarnim sabiračima odgovarajućeg koda. Binarni sabirač direktnog koda (DS

Operacija množenja
Množenje brojeva prikazanih u formatu fiksne tačke vrši se na binarnim sabiračima direktnih, reverznih i komplementarnih kodova. Postoji nekoliko metoda

Operacija divizije
Podjela binarnih brojeva, predstavljena u formatu fiksne točke, predstavlja uzastopne operacije algebarskog sabiranja dividende i djelitelja, a zatim ostatka i pomaka. Podjela je obavljena

Datoteke sa podacima
Definicije pojma "fajl", kao i termina "operativni sistem" mogu varirati u različitim izvorima o računarskoj nauci i računarskom inženjerstvu. Naibole

Strukture datoteka
Softverski deo sistema datoteka, određen njegovom namenom, mora da sadrži sledeće komponente: Ø sredstva za interakciju sa korisničkim procesima, koji

Nosioci informacija i tehnička sredstva za čuvanje podataka
Uređaji za pohranu podataka se nazivaju pogoni. Njihov rad se zasniva na različitim principima (uglavnom magnetnim ili optičkim uređajima), ali se koriste za jedno

Organizacija podataka na uređajima sa direktnim i sekvencijalnim pristupom
Organizacija podataka se odnosi na način na koji su zapisi datoteke raspoređeni u vanjskoj memoriji (na mediju za snimanje). Najrasprostranjenija su sljedeća dva tipa organizacije datoteka

Computer Engineering
Skup tehničkih i matematičkih alata (računara, uređaja, instrumenata, programa itd.) koji se koriste za mehanizaciju i automatizaciju računskih procesa i

Najstariji računski instrumenti
Najstariji računski instrument, koji je sama priroda stavila na raspolaganje čovjeku, bila je njegova vlastita ruka. „Koncept broja i figure“, pisao je F. Engels, „nije preuzet iz

Razvoj abakusa
Tagovi i konopci sa čvorovima nisu mogli zadovoljiti sve veću potrebu za računskim sredstvima zbog razvoja trgovine. Razvoj pisanog izvještaja ometale su dvije okolnosti.

Logaritmi
Izraz "logaritam" nastao je od kombinacije grčkih riječi logos - omjer, omjer i arithmos - broj. Glavna svojstva logaritma omogućuju vam zamjenu množenja, dijeljenja, in

Guja Blaise Pascal
Godine 1640. Blaise Pascal (1623-1662) pokušao je da stvori mehaničku računarsku mašinu. Postoji mišljenje da je „Blaise Pascal bio potaknut na ideju računske mašine,

Charles Babbage i njegov izum
Godine 1812. Charles Babbage počinje razmišljati o mogućim načinima izračunavanja tablica u mašinama. Babbage Charles (26. decembar 1791, London - 18. oktobar 1871, tamo f)

Hollerith Tabulator
Naoružani olovkom i papirom ili, u najboljem slučaju, mašinom za sabiranje, američki statističari 19. veka su bili u velikoj potrebi da automatizuju dugotrajno, zamorno i

Ts3 auto
Uoči rata vojni resori svih zemalja bili su zainteresovani za stvaranje kompjutera. Uz finansijsku podršku njemačkog instituta za istraživanje zrakoplovstva Zuse

Elektronska računarska mašina opšte namene BESM-6
1. Opseg: univerzalni računar za rješavanje široke klase problema u nauci i tehnologiji (slika 11.18 i slika 11.19). 2. Opis mašine: u strukturi BESM-6 po prvi put u

IBM 360
IBM je 1964. godine najavio stvaranje šest modela iz porodice IBM 360 (System 360), koji su postali prvi računari treće generacije. Modeli su imali jedinstven komandni sistem

Altair 8800
U januaru 1975. izašao je najnoviji broj časopisa Popular Electronics, na čijoj je naslovnici bila slika 11.22 Altair 8800, čije je srce bio najnoviji mikroproces.

Apple Computers
1976. godine pojavio se personalni računar Apple-1 (slika 11.23). Sredinom 70-ih razvio ga je Steve Wozniak. U to vrijeme radio je za Hewlett-Packard, u

IBM 5150
IBM je 12. avgusta 1981. izdao IBM 5150 personalni računar (slika 11.25). Računar je koštao mnogo novca - 1.565 dolara i imao je samo 16 KB RAM-a i

Opis strukture projekta
Svaki program u Delphiju sastoji se od projektne datoteke (datoteke sa ekstenzijom dpr) i jednog ili više modula (datoteka sa ekstenzijama pas). Svaka od ovih datoteka opisuje softver

Opis strukture modula
Struktura modula Moduli su programske jedinice namijenjene postavljanju fragmenata programa. Uz pomoć programskog koda sadržanog u njima, sve

Opis programskih elemenata
Elementi programa Elementi programa su njegovi minimalni nedeljivi delovi, koji ipak imaju određeni značaj za kompajlera. Elementi uključuju:

Elementi programskog jezika-abecede
Abeceda Object Pascal alfabet uključuje slova, brojeve, heksadecimalne brojeve, specijalne znakove, razmake i rezervirane riječi. Pisma su slova

Elementi programskog jezika - identifikatori, konstante, izrazi
Identifikatori Identifikatori u Object Pascalu su imena konstanti, varijabli, oznaka, tipova, objekata, klasa, svojstava, procedura, funkcija, modula, programa i polja

Objektni Pascal izrazi
Glavni elementi od kojih se konstruiše izvršni dio programa su konstante, varijable i pozivi funkcija. Svaki od ovih elemenata karakterizira vlastito znanje.

Cjelobrojna i realna aritmetika
Izraz se sastoji od operanda i operatora. Operatori se nalaze između operanda i označavaju radnje koje se izvode nad operandima. Kao operande izraza možete koristiti

Prioritet operacija
Kada procjenjujete vrijednosti izraza, imajte na umu da operatori imaju različit prioritet. Object Pascal definira sljedeće operacije: Ø unarno ne, @;

Ugrađene funkcije. Izgradnja složenih izraza
U Object Pascal-u, osnovna programska jedinica je potprogram. Postoje dvije vrste potprograma: procedure i funkcije. I procedura i funkcija su posljednje

Tipovi podataka
U matematici se varijable klasifikuju prema nekim važnim karakteristikama. Pravi se stroga razlika između realnog, složenog i logičkog per

Ugrađeni tipovi podataka
Svaki stvarno postojeći tip podataka, ma koliko na prvi pogled izgledao složen, predstavljen je jednostavnim komponentama (osnovnim tipovima), koje su, po pravilu, uvijek prisutne u jeziku prof.

Cjelobrojni tipovi
Raspon mogućih vrijednosti za cjelobrojne tipove ovisi o njihovoj internoj reprezentaciji, koja može biti jedan, dva, četiri ili osam bajtova. Tabela 15.1 prikazuje karakteristike cijelog broja t

Predstavljanje znaka broja
Mnoga numerička polja nemaju predznak, na primjer, broj pretplatnika, memorijska adresa. Neka numerička polja se uvijek nude pozitivno, na primjer, stopa isplate, dan u sedmici, PI vrijednost. Prijatelju

Aritmetičko prelivanje
Aritmetičko prelivanje - gubitak značajnih cifara pri procjeni vrijednosti izraza. Ako se u varijablu mogu pohraniti samo nenegativne vrijednosti (tipovi BYTE i WORD)

Pravi tipovi. Koprocesor
Za razliku od rednih tipova, čije se vrijednosti uvijek uspoređuju s većim brojem cijelih brojeva i stoga su u PC-u predstavljene apsolutno tačno, vrijednosti realnih tipova

Vrste teksta
Tekst (znakovi) tipovi su tipovi podataka koji se sastoje od jednog znaka. Windows koristi ANSI kod (nazvan po institutu koji je razvio ovaj kod - American National Standa

Boolean tip
Boolean tip podataka nazvan po engleskom matematičaru iz 19. stoljeća J. Booleu izgleda vrlo jednostavan. Ali s tim je povezan niz zanimljivih tačaka. Prvo, na podatke o ovome

Izlazni uređaji
Izlazni uređaji uključuju prvenstveno monitore i štampače. Monitor je uređaj za vizuelni prikaz informacija (u obliku teksta, tabela, slika, crteža itd.). &

Lista komponenti za unos i prikaz tekstualnih informacija
Delphi biblioteka vizuelnih komponenti sadrži mnoge komponente koje vam omogućavaju da prikažete, unesete i uredite tekstualne informacije. Tabela 16.1 daje njihovu listu.

Prikazivanje teksta u oznakama komponenti Label, StaticText i Panel
Za prikaz različitih oznaka na obrascu uglavnom se koriste komponente Label, StaticText (koji se pojavio samo u Delphiju 3) i Panel.

Prozori Edit i MaskEdit
Za prikaz tekstualnih informacija, pa čak i uz dodatnu mogućnost pomicanja dugih tekstova, također možete koristiti prozore za uređivanje i Ma

Prozori za uređivanje Memo i RichEdit u više redova
Komponente Memo i RichEdit su višelinijski prozori za uređivanje teksta. Oni su, poput prozora za uređivanje, opremljeni mnogim funkcijama.

Integer Input i Display - UpDown i SpinEdit komponente
Delphi ima specijalizovane komponente za unos celih brojeva - UpDown i SpinEdit. Komponenta UpDown se transformira

Selektori liste - ListBox, CheckBox, CheckListBox i ComboBox
Komponente ListBox i ComboBox prikazuju liste stringova. One se međusobno razlikuju prvenstveno po tome što je ListBox samo prikazan

Funkcija InputBox
Ulazni okvir je standardni dijaloški okvir koji se pojavljuje na ekranu kao rezultat poziva funkcije InputBox. Vrijednost funkcije InputBox - string

ShowMessage procedura
Možete prikazati prozor poruke koristeći ShowMessage proceduru ili funkciju MessageDlg. ShowMessage procedura

Deklaracija fajla
Datoteka je imenovana struktura podataka koja je niz elemenata podataka istog tipa, a broj elemenata niza je praktički neograničen

Svrha datoteke
Deklaracija varijable datoteke specificira samo tip komponenti datoteke. Da bi program mogao da ispisuje podatke u datoteku ili čita podatke iz datoteke, potrebno je specificirati specific

Izlaz u datoteku
Direktan izlaz u tekstualnu datoteku izvodi se korištenjem instrukcija write ili writeln. Općenito, ova uputstva su napisana na sljedeći način.

Otvaranje datoteke za izlaz
Prije izlaza u datoteku, ona mora biti otvorena. Ako je program koji generiše izlaznu datoteku već korišten, onda je moguće da se datoteka s rezultatima rada programa već nalazi na disku.

Greške pri otvaranju datoteke
Pokušaj otvaranja datoteke može biti neuspješan i uzrokovati grešku tokom izvođenja. Može postojati nekoliko razloga za neotvaranje datoteka. Na primjer, program će pokušati

Input Devices
Ulazni uređaji uključuju sljedeće: tastaturu, skener, tablet. Računarska tastatura je uređaj za unos informacija u računar i dostavljanje kontrolnih signala.

Otvaranje fajla
Otvaranje datoteke za unos (čitanje) vrši se pozivanjem Reset procedure, koja ima jedan parametar - varijablu datoteke. Prije pozivanja Reset procedure sa

Čitanje brojeva
Treba imati na umu da tekstualna datoteka ne sadrži brojeve, već njihove slike. Akcija koju izvodi naredba read ili readln je zapravo

Čitanje redova
U programu, string varijabla može biti deklarirana sa ili bez specificirane dužine. Na primjer: stroka1: string; stroka2

Kraj fajla
Pretpostavimo da se na disku nalazi neka tekstualna datoteka. Potrebno je prikazati sadržaj ove datoteke u dijaloškom okviru. Rješenje problema je sasvim očigledno: morate otvoriti datoteku, pročitati prvi red,

Ciklusirajte funkcije u programu. Petlje sa pred- i postuslovima
Algoritmi za rješavanje mnogih problema su ciklični, odnosno da bi se postigao rezultat, određeni slijed radnji mora se izvršiti nekoliko puta. Na primjer, program

FOR petlja
Operator for se koristi ako je određeni niz radnji potrebno izvršiti nekoliko puta, a broj ponavljanja je unaprijed poznat. Na primjer, za izračunavanje vrijednosti funkcije

BREAK i CONTINUE komande
Da biste odmah prekinuli trenutnu naredbu petlje, možete koristiti potprogram Break bez parametara (ovo je potprogram koji igra ulogu izraza). Na primjer, kada je u nizu sa poznatim r

Ugniježđene petlje
Ako ciklus uključuje jedan ili više ciklusa, onda se onaj koji sadrži druge cikluse unutar sebe naziva vanjskim, a ciklus sadržan u drugom ciklusu

Deklaracija niza
Niz, kao i svaka programska varijabla, mora biti deklarirana u odjeljku deklaracije varijable prije upotrebe. Općenito, instrukcija za deklarisanje niza izgleda ovako

Izlaz niza
Izlaz niza se podrazumijeva kao izlaz na ekran monitora (u dijaloškom okviru) vrijednosti elemenata niza. Ako program treba da prikaže vrijednosti svih elemenata niza,

Ulaz niza
Unos niza se podrazumijeva kao proces primanja od korisnika (ili iz datoteke) tokom rada programa vrijednosti elemenata niza. "Frontalno" rješenje ulaznog problema

Korištenje komponente StringGrid
Zgodno je koristiti komponentu StringGrid za unos niza. Ikona komponente StringGrid nalazi se na kartici Dodatno (slika 19.1).

Korišćenje komponente Memo
U nekim slučajevima možete koristiti komponentu Memo za unos niza. Komponenta Memo vam omogućava da unesete tekst koji se sastoji od dovoljno velikog broja redova, tako da je zgodno

Pronalaženje minimalnog (maksimalnog) elementa niza
Razmotrimo problem pronalaženja minimalnog elementa niza na primjeru niza cijelih brojeva. Algoritam za pronalaženje minimalnog (maksimalnog) elementa niza je sasvim očigledan: prvo

Pretraživanje niza za dati element
Prilikom rješavanja mnogih problema, postaje potrebno utvrditi da li niz sadrži određene informacije ili ne. Na primjer, provjerite da li se ime Petrov nalazi na spisku učenika. Ass

Greške pri korištenju nizova
Kada koristite nizove, najčešća greška je da vrijednost izraza indeksa premašuje dozvoljena ograničenja navedena prilikom deklariranja niza. Ako u ka

Bibliografska lista
1. Osnovi informatike: Udžbenik. priručnik za univerzitete / A.N. Morozevich, N.N. Govyadinova, V.G. Levašenko i drugi; Ed. A.N. Morozevich. - Minsk: Novo znanje, 2001. - 544 str., Ill.

Predmetni indeks
"Abakus", 167 niz, 276 Pauza, 272 CD-ROM, 161 konst, 298 Nastavi, 273

STRANA 24

ROSTOVSKI TEHNOLOŠKI INSTITUT

USLUGE I TURIZAM

________________________________________________________________

Katedra za radio elektroniku

Lazarenko S.V.

PREDAVANJE br. 1

u disciplini "Radio krugovi i signali"

Rostov na Donu

2010

PREDAVANJE 1

UVOD GLAVNE KARAKTERISTIKE SIGNALA

Po disciplini RADIO KRUGOVI I SIGNALI

Vrijeme: 2 sata

Pitanja koja se proučavaju: 1. Predmet, svrha i ciljevi kursa

2. Pregled kursa, linkovi na druge discipline

3. Kratka istorija razvoja discipline

4. Opšta metodologija rada na predmetu, vrste nastave,

izvještajni obrasci, edukativna literatura

5 Karakteristike energije signala

6 Korelacijske karakteristike determinističkih signala

7 Geometrijske metode u teoriji signala

8 Ortogonalna teorija signala. Generalizirani Fourierov niz

U ovom predavanju implementirani su sljedeći elementi kvalifikacione karakteristike:

Student treba da poznaje osnovne zakone, principe i metode analize električnih kola, kao i metode modeliranja električnih kola, kola i uređaja.

Student mora savladati tehnike za izvođenje proračuna kola u stacionarnom i prolaznom režimu.

1. PREDMET I CILJEVI KURSA

Predmet discipline RADIOTEHNIČKI KRUGOVI I SIGNALI su elektromagnetski procesi u linearnim i nelinearnim radiotehničkim kolima, metode za proračun kola u stacionarnom i prolaznom režimu, kontinuirani i diskretni signali i njihove karakteristike.

Disciplina uzima predmete istraživanja iz prakse - tipična kola i signali iz fizike - njene zakone elektromagnetnog polja, iz matematike - istraživački aparat.

Svrha izučavanja discipline je da se studentima usadi vještina proračuna najjednostavnijih radiotehničkih kola i upoznaju sa savremenim algoritmima za optimalnu obradu signala.

Kao rezultat izučavanja discipline, svaki student mora

IMAJ ZASTUPNIKA:

O savremenim algoritmima za optimalnu obradu signala;

Trendovi u razvoju teorije radio kola i signala,

ZNATI:

Klasifikacija radiotehničkih signala;

Vremenske i spektralne karakteristike determinističkih signala;

Slučajni signali, njihove karakteristike, korelacija i spektralna analiza slučajnih signala;

Diskretni signali i njihove karakteristike;

algoritmi digitalne obrade signala,

MOĆI KORISTITI:

Metode za analitičko i numeričko rješavanje problema prijenosa signala kroz linearna i nelinearna kola;

Metode spektralne i korelacione analize determinističkih i slučajnih signala,

VLASTITI:

Metode za mjerenje glavnih parametara i karakteristika radio kola i signala;

Tehnike za analizu prolaska signala kroz kola,

IMATI ISKUSTVA:

Istraživanja prolaska determinističkih signala kroz linearna stacionarna kola, nelinearna i parametarska kola;

Proračun najjednostavnijih radiotehničkih kola.

Operativna orijentacija obuke u disciplini osigurava se izvođenjem laboratorijske radionice, tokom koje se svaki student podučava praktičnim vještinama:

Rad sa električnim i radio mjernim uređajima;

Provođenje ekspresne analize vanrednih situacija u radu fragmenata radiotehničkih kola na osnovu rezultata mjerenja.

2 KRATAK PREGLED KURSA, ODNOS SA DRUGIM DISCIPLINAMA

Disciplina "Radio krugovi i signali" zasniva se na znanju i yah "Matematika", "Fizika", "Informatika", i pruža asimilaciju umjetnosti at denta opštih naučnih i specijalnih disciplina, „Metrologija i radioizam e renijum "," Uređaji za generisanje i formiranje radio signala "," Uređaji za prijem i obradu signala "," Osnove televizije i videa O tehnologija", "Statistička teorija radiotehničkih sistema", "Radiotehnika i sistemi“, kursni i diplomski projekat tirovanie.

Izučavanje discipline "Radijski sklopovi i signali" razvija inženjersko mišljenje kod studenata, priprema ih za savladavanje posebnih disciplina.

Nastava discipline ima za cilj:

Za dublje proučavanje od strane studenata osnovnih zakona, principa i metoda analize električnih kola, fizičke suštine elektromagnetnih procesa u elektronskim uređajima;

Usađivanje solidnih vještina u analizi stabilnih i prolaznih procesa u krugovima, kao i u izvođenju eksperimenata u cilju određivanja karakteristika i parametara električnih kola.

Disciplina se sastoji od 5 sekcija:

1 Signals;

2 Propuštanje signala kroz linearna kola;

3 Nelinearna i parametarska kola;

4 Povratna i autooscilirajuća kola

5 Principi filtriranja digitalnog signala

3. KRATKA ISTORIJA RAZVOJA DISCIPLINE

Pojava teorije elektrotehničkih i radiotehničkih kola neraskidivo je povezana sa praksom: sa formiranjem elektrotehnike, radiotehnike i radio elektronike. Mnogi domaći i strani naučnici dali su doprinos razvoju ovih oblasti i njihove teorije.

Fenomeni elektriciteta i magnetizma poznati su čovjeku od davnina. Međutim, u drugoj polovini osamnaestog vijeka počeli su se ozbiljno proučavati, iz njih su se počeli razbijati oreoli misterije i natprirodnosti.

Već Mihail Vasiljevič Lomonosov (1711 - 1765) pretpostavio da u prirodi postoji jedan elektricitet i da su električni i magnetski fenomeni organski povezani. Ruski akademik Frans Epinus dao je veliki doprinos nauci o elektricitetu (1724 - 1802).

Brzi razvoj doktrine elektromagnetnih pojava dogodio se u XIX stoljeća, uzrokovana intenzivnim razvojem mašinske proizvodnje. U ovo vrijeme čovječanstvo za svoje praktične potrebe izmišlja TELEGRAF, TELEFON, ELEKTRIČNU RASVJETU, ZAVARIVANJE METALA, ELEKTRIČNE GENERATORE i ELEKTROMOTORE.

Naznačimo hronološkim redom najupečatljivije faze u razvoju teorije elektromagnetizma.

Godine 1785 godine francuski fizičar Charles Pendant Answer (1736 - 1806) uspostavio zakon mehaničke interakcije električnih naboja (Coulombov zakon).

Godine 1819 godine danski Oersted Hans Christian (1777 - 1851) otkrio djelovanje električne struje na magnetsku iglu, i u 1820 godine francuski fizičar Ampere André Marie (1775 - 1836) ustanovio kvantitativnu mjeru (silu) koja djeluje sa strane magnetskog polja na presjek provodnika (Amperov zakon).

Godine 1827 godine njemački fizičar Om Georg Simon (1787 - 1854) eksperimentalno dobijen odnos između tona i napona za presjek metalnog provodnika (Ohmov zakon).

Godine 1831 engleski fizičar Michael Faraday (1791 - 1867) uspostavio zakon elektromagnetne indukcije, a u 1832 Ruski fizičar Emilij Kristijanovič Lenc (1804 - 1865) formulisao princip opštosti i reverzibilnosti električnih i magnetnih pojava.

Godine 1873 godine, na osnovu generalizacije eksperimentalnih podataka o elektricitetu i magnetizmu, engleski naučnik J.C. Maxwell iznio je hipotezu o postojanju elektromagnetnih valova i razvio teoriju za njihovo opisivanje.

Godine 1888 godine njemački fizičar Hertz Heinrich Rudolph (1857 - 1894) eksperimentalno dokazano postojanje zračenja elektromagnetnih talasa.

Praktičnu upotrebu radio talasa prvi je sproveo ruski naučnik Aleksandar Stepanovič Popov(1859 - 1905), koji je 7. maja 1895. god demonstrirano na skupu ruskog fizičara - odašiljač hemijskog društva (uređaj za varničenje) i prijemnik elektromagnetnih talasa (detektor munje) .

Krajem XIX stoljeća u Rusiji, poznati inženjeri i naučnici radili su Lodygin Aleksandar Nikolajevič (1847 - 1923), koji je stvorio prvu svjetsku lampu sa žarnom niti (1873); Jabločkov Pavel Nikolajevič (1847 - 1894), razvio električnu svijeću (1876); Dolivo-Dobrovolsky Mihail Osipovič (1861 - 1919), stvorio trofazni sistem struja (1889) i osnivač moderne energije.

U XIX veka, analiza električnih kola bila je jedan od zadataka elektrotehnike. Električna kola su proučavana i izračunata prema čisto fizičkim zakonima koji opisuju njihovo ponašanje pod uticajem električnih naboja, napona i struja. Ovi fizički zakoni formirali su osnovu teorije električnih i radio-tehničkih kola.

Godine 1893 - 1894 godine, radovi C. Steinmetza i A. Kennellyja razvili su takozvanu simboličku metodu, koja je prvo primenjena za mehaničke oscilacije u fizici, a zatim preneta u elektrotehniku, gde su kompleksne veličine počele da se koriste za generalizovani prikaz amplitudno-fazna slika stabilne sinusoidne oscilacije.

Bazirano na Hertzovom radu(1888), a zatim Pupina (1892) rezonancijom i podešavanjem RLC kola i spregnutih oscilatornih sistema, pojavili su se problemi u određivanju karakteristika prenosa lanaca.

Godine 1889 godine A. Kennelly razvijao formalno - matematička metoda za ekvivalentnu transformaciju električnih kola.

U drugom poluvremenu XIX veka Maxwell i Helmholtz su razvili metode struja petlje i čvornih napona (potencijala), koje su u kasnijim vremenima činile osnovu matričnih i topoloških metoda analize. Veoma je važna bila Helmholtzova definicija principa SUPERPOZICIJE, tj. odvojeno razmatranje nekoliko jednostavnih procesa u istom kolu sa naknadnim algebarskim zbrajanjem ovih procesa u složeniji električni fenomen u istom kolu. Metoda superpozicije omogućila je teorijski rješavanje širokog spektra problema koji su se ranije smatrali nerješivim i podložnim samo empirijskom razmatranju.

Sljedeći značajan korak u formiranju teorije električnih i radiotehničkih kola bio je uvod u 1899 godine koncepta kompleksnog otpora električnog kola naizmeničnu struju.

Važna faza u formiranju teorije električnih i radiotehničkih kola bilo je proučavanje frekvencijskih karakteristika kola. Prve ideje u ovom pravcu vezuju se i za ime Helmholtza, koji je za analizu koristio princip superpozicije i metod harmonijske analize, tj. primenio proširenje funkcije u Fourierov red.

Krajem XIX stoljeća uvedeni su koncepti kola u obliku slova T i U (počeli su se zvati četveropolni). Gotovo u isto vrijeme nastao je koncept električnih filtera.

Osnovu savremene teorije radiotehničkih kola i radiotehnike uopšte postavili su naši sunarodnici M.B. Shuleikin, B.A. Vedensky, A.I. Berg, A.L. Mints, V.A. Kotelnikov, A.N. Mandelshtamm, N.D. .Papaleksi i mnogi drugi.

4 OPŠTE METODE RADA NA KURSU, VRSTE ČASA, OBRASCI ZA IZVJEŠTAVANJE, OBRAZOVNA LITERATURA

Izučavanje discipline izvodi se u okviru predavanja, laboratorijske i praktične nastave.

Predavanja su jedan od najvažnijih vidova obuke i sa O pružaju osnovu za teorijsko učenje. Oni pružaju sistematsku osnovu za naučna saznanja u disciplini, fokusiraju se na nastavu e o najsloženijim i ključnim pitanjima, stimulišu njihovu aktivnu kognitivnu aktivnost, formiraju kreativno mišljenje.

Na predavanjima, uz fundamentalnost, neophodno i Može stepen praktične obuke usmjerenja. Prezentacija materijala vezana je za vojnu praksu, specifične objekte specijalne opreme, u kojima se koriste električna kola.

Laboratorijske vježbe imaju za cilj podučavanje studenata metodama ek sa eksperimentalna i naučna istraživanja, usaditi veštine naučne analize i generalizacije dobijenih rezultata, veštine u radu sa laboratorijom O rudarstvo, instrumentacija i računarstvo x niko.

U pripremi za laboratorijsku nastavu studenti samostalno ili (po potrebi) na ciljanim konsultacijama izučavaju odgovarajuće NS teorijski materijal, opšti postupak izvođenja istraživanja, sačiniti obrasce izvještaja (nacrtati dijagram laboratorijske instalacije, potrebne tabele).

Eksperiment je glavni dio laboratorijskog rada i pravi i izvodi svaki student samostalno u skladu sa priručnikom za laboratorijske radove. Prije izvođenja eksperimenta, a n anketu u obliku letaka, čija je svrha provjera kvaliteta O osposobljavanje studenata za laboratorijski rad. Pri tome je potrebno obratiti pažnju na poznavanje teorijskog materijala, procedure izvođenja radova, prirodu očekivanih rezultata. Prilikom prihvatanja izvještaja treba uzeti u obzir a To tačnost upisa, usklađenost studenata sa zahtjevima ESKD, gotovina i chie i ispravnost potrebnih zaključaka.

Praktične vježbe se izvode s ciljem razvijanja vještina rješavanja e nii zadaci, izrada kalkulacija. Njihov glavni sadržaj je tačan To tehnički rad svakog učenika. Zadnja strana se vadi za praktičnu obuku a chi koji ima primenjenu prirodu. Podizanje nivoa kompjuterskog softvera d kuvanje se izvodi na praktičnoj obuci izvođenjem proračuna e uz pomoć programabilnih mikrokalkulatora ili personalnih računara. Na početku svake lekcije vodi se kviz, svrha mačke O rogo - provjera spremnosti učenika za nastavu, a također i - aktiviranje a cija njihove kognitivne aktivnosti.

U procesu savladavanja sadržaja discipline među studentima, sistem i formiraju se metodičke vještine i vještine samostalnog rada. Učenici se osposobljavaju za pravilno postavljanje pitanja, postavljanje a O najvažniji zadatak, izvještavanje o suštini obavljenog posla, korištenje prije sa Coy i vizuelna pomagala.

Za usađivanje primarnih vještina u pripremi i izvođenju nastave, predviđeno je privlačenje studenata kao pomoćnika voditelja laboratorijske nastave.

Među najvažnijim oblastima unapređenja kognitivnog de ja sam Problemsko učenje je vezano za tijelo učenika. Za implementaciju sa O problemske situacije za predmet u cjelini, za pojedinačne teme i za O zahtjevi koji se realizuju:

Uvođenjem novih problematičnih koncepata koji pokazuju kako su se historijski pojavili i kako se primjenjuju;

Dovodeći učenika u sukob sa kontradikcijama između novih pojava e niyas i stari koncepti;

Uz potrebu odabira pravih informacija;

Koristeći kontradikcije između dostupnih znanja na str e rezultate rješenja i zahtjeve prakse;

Predstavljanje činjenica i pojava koje su na prvi pogled neobjašnjive

korištenje dobro poznatih zakona;

Utvrđivanjem međupredmetnih veza i veza među pojavama.

U procesu izučavanja discipline obezbjeđuje se kontrola usvajanja gradiva u svim praktičnim vrstama nastave u formi brifinga, a na teme 1 i 2 u vidu dvosatnog testa.

Odrediti kvalitet obrazovanja općenito za disciplinu, ponašanje T Xia ispit. Studenti koji su ispunili sve uslove iz nastavnog plana i programa, koji su prijavili sve laboratorijske radove, polažu se na ispit. v shih pozitivne ocjene na predmetnom radu. Ispiti se drže u brkovima T obrazac sa potrebnim pisanim objašnjenjima na tabli (formule, grafikoni, itd.). Svakom učeniku je dato vrijeme od najviše 30 minuta za pripremu. Za pripremu odgovora učenici mogu koristiti O da daje metodološke i referentne materijale odobrene od načelnika odjeljenja e rials. Priprema za odgovor se može obaviti pismeno. Šef katedre može osloboditi od polaganja ispita studente koji su pokazali T lično znanje na osnovu rezultata tekuće kontrole, sa ocjenom n ki "odlično".

Tako je disciplina "Radio krugovi i signali". ja sam je sistem koncentrisanog i u isto vreme dosta kompletnog i a savršeno znanje koje omogućava radioinženjeru da se slobodno snalazi u najvažnijim pitanjima rada specijalnih radiotehničkih uređaja i sistema.

OSNOVNA OBRAZOVNA LITERATURA:

1. S. I. Baskakov Radiotehnička kola i signali. 3. izdanje. M.: Viša škola, 2000.

DODATNA LITERATURA

2. S. I. BASKAKOV Radiotehnička kola i signali. Vodič za rješavanje problema: Udžbenik. priručnik za radiotehniku. specijalista. univerziteti. - 2. izdanje. M.: Viša škola o la, 2002.

3. Popov V.P. Osnove teorije kola. Udžbenik. za univerzitete.-3. izd. M.: Viša škola oko la, 2000.

5 ENERGETSKA KARAKTERISTIKE SIGNALA

Glavne energetske karakteristike stvarnog signala su:

1) trenutna snaga, definirana kao kvadrat trenutne vrijednosti signala

ako - napon ili struja, tada je trenutna snaga oslobođena na otporu i 1 ohm.

Trenutna snaga nije aditivna, tj. trenutna snaga zbira signala nije jednaka zbiru njihovih trenutnih snaga:

2) energija u vremenskom intervalu se izražava kao integral trenutne snage

3) prosječna snaga u intervalu određena je vrijednošću energije signala u ovom intervalu, koja se odnosi na jedinicu vremena

gdje.

Ako se signal daje za beskonačan vremenski interval, tada se prosječna snaga određuje na sljedeći način:

Sistemi za prenos informacija su projektovani tako da se informacije prenose sa manje izobličenja nego što je navedeno uz minimalnu energiju i snagu signala.

Energija i snaga signala, određene u proizvoljnom vremenskom intervalu, mogu biti aditivne ako su signali u ovom vremenskom intervalu ortogonalni. Razmotrimo dva signala i, koji su postavljeni na vremenski interval. Energija i snaga zbira ovih signala izražavaju se na sljedeći način:

, (1)

. (2)

Ovdje, i, - energija i snaga prvog i drugog signala, međusobna energija i međusobna snaga ovih signala (ili energija i snaga njihove interakcije). Ako su uslovi ispunjeni

tada se signali i tokom vremenskog intervala nazivaju ortogonalnim, a izrazi(1) i (2) imaju oblik

Koncept ortogonalnosti signala je nužno povezan sa intervalom njihovog određivanja.

U odnosu na složene signale koriste se i koncepti trenutne snage, energije i prosječne snage. Ove vrijednosti su uvedene tako da energetske karakteristike kompleksnog signala budu stvarne vrijednosti.

1. Trenutna snaga je određena proizvodom kompleksnog signalana složeni konjugirani signal

2. Energija signalau vremenskom intervalu je, po definiciji, jednak

3. Jačina signalana intervalu je definisan kao

Dva složena signala i, data u vremenskom intervalu, su ortogonalna ako je njihova međusobna snaga (ili energija) nula.

6 KORELACIJSKE KARAKTERISTIKE UTVRĐENIH SIGNALA

Jedna od najvažnijih vremenskih karakteristika signala je funkcija autokorelacije (ACF), koja omogućava procjenu stepena povezanosti (korelacije) signala sa njegovom vremenski pomaknutom kopijom.

Za stvarni signal specificiran u vremenskom intervalui ograničena u energiji, korelacija je određena sljedećim izrazom:

, (3)

gdje - količina vremenskog pomaka signala.

Za svaku vrijednost, funkcija autokorelacije je izražena nekom numeričkom vrijednošću.

Od (3) iz toga slijedi da je ACF parna funkcija vremenskog pomaka. Zaista, zamjena in (3) varijabla uključena, dobijamo

Kada je sličnost signala sa njegovom nepomaknutom kopijom najveća i funkcijadostiže maksimalnu vrijednost jednaku ukupnoj energiji signala

Sa povećanjem, funkcija svih signala, osim periodičnih, opada (ne nužno monotono), a sa relativnim pomakom signala i za iznos koji premašuje trajanje signala, nestaje.

Funkcija autokorelacije periodičnog signala je sama po sebi periodična funkcija sa istim periodom.

Za procjenu stepena sličnosti dva signala koristi se unakrsna korelacijska funkcija (CCF) koja je određena izrazom

Ovdje i - signale date u beskonačnom vremenskom intervalui poseduju konačnu energiju.

Vrijednost se ne mijenja ako, umjesto odlaganja signala, uzmemo u obzir napredak prvog signala.

Funkcija autokorelacije je poseban slučaj CCF, kada signali i su isti.

Za razliku od funkcije, ona u opštem slučaju nije čak ni relativna i može dostići maksimum od bilo koje tri.

Vrijednost određuje međusobnu energiju signala i

7 GEOMETRIJSKE METODE U TEORIJI SIGNALA

Prilikom rješavanja mnogih teorijskih i primijenjenih problema radiotehnike postavljaju se sljedeća pitanja: 1) u kom smislu možemo govoriti o veličini signala, tvrdeći, na primjer, da je jedan signal značajno superiorniji od drugog; 2) Da li je moguće objektivno proceniti koliko su dva različita signala slična jedan drugom?

U XX v. kreirana funkcionalna analiza grana matematike koja sažima naše intuitivne ideje o geometrijskoj strukturi prostora. Pokazalo se da ideje funkcionalne analize omogućavaju stvaranje koherentne teorije signala, koja se zasniva na konceptu signala kao vektora u posebno konstruisanom beskonačno-dimenzionalnom prostoru.

Linearni signalni prostor. neka bude -mnogo signala. Razlog za kombinovanje ovih objekata prisustvo nekih svojstava zajedničkih za sve elemente skupa.

Proučavanje svojstava signala koji formiraju takve skupove postaje posebno plodno kada je moguće izraziti neke elemente skupa kroz druge elemente. Uobičajeno je reći da su mnogi signali obdareni određenom strukturom. Izbor ove ili one strukture trebao bi biti diktiran fizičkim razmatranjima. Dakle, u primjeni na električne vibracije, poznato je da se one mogu sabirati, kao i množiti proizvoljnim faktorom skale. Ovo omogućava uvođenje strukture linearnog prostora u skupove signala.

Skup signala formira pravi linearni prostor ako su tačni sljedeći aksiomi:

1. Svaki signal za bilo koji ima samo stvarne vrijednosti.

2. Za bilo koji i postoji njihov zbir, i on je također sadržan u. Operacija sumiranja je komutativna: i asocijativna:.

3. Za bilo koji signal i bilo koji realan broj, signal je definiran=.

4. Skup M sadrži poseban nulti element, takav da je  za svakoga.

Ako matematički modeli signala poprimaju kompleksne vrijednosti, onda, pod pretpostavkom aksioma 3 množenjem kompleksnim brojem, dolazimo do koncepta kompleksnog linearnog prostora.

Uvođenje strukture linearnog prostora je prvi korak ka geometrijskoj interpretaciji signala. Elementi linearnih prostora često se nazivaju vektorima, naglašavajući analogiju između svojstava ovih objekata i običnih trodimenzionalnih vektora.

Ograničenja koja nameću aksiomi linearnog prostora su vrlo stroga. Ne pokazuje se svaki skup signala kao linearni prostor.

Koncept koordinatne osnove. Kao iu običnom trodimenzionalnom prostoru, u linearnom prostoru signala može se izdvojiti poseban podskup koji igra ulogu koordinatnih osa.

Kažu da je skup vektora (}, pripadnost, linearno je nezavisna ako je jednakost

je moguće samo ako svi numerički koeficijenti nestanu istovremeno.

Sistem linearno nezavisnih vektora čini koordinatnu osnovu u linearnom prostoru. Ako je dekompozicija nekog signala data u obliku

zatim brojevi () su projekcije signala u odnosu na odabranu osnovu.

U problemima teorije signala, broj baznih vektora je, po pravilu, beskonačno velik. Takvi linearni prostori se nazivaju beskonačno-dimenzionalnim. Naravno, teorija ovih prostora ne može se ugraditi u formalnu šemu linearne algebre, gdje je broj baznih vektora uvijek konačan.

Normalizovan linearni prostor. Energija signala. Da bi se nastavilo i produbilo geometrijsko tumačenje teorije signala, potrebno je uvesti novi koncept, koji po svom značenju odgovara dužini vektora. Ovo će omogućiti ne samo da se da tačno značenje iskazu oblika "prvi signal je veći od drugog", već i da se ukaže koliko je veći.

Dužina vektora u matematici se naziva njegovom normom. Linearni prostor signala je normalizovan ako je svaki vektor jedinstveno povezan sa brojem norma ovog vektora i zadovoljeni su sljedeći aksiomi normiranog prostora:

1. Norma je nenegativna, tj.. Norma ako i samo ako .

2. Jednakost važi za bilo koji broj.

3. Ako i su dva vektora iz , tada vrijedi nejednakost trougla:.

Moguće je predložiti različite načine uvođenja brzine signala. U radiotehnici se najčešće vjeruje da pravi analogni signali imaju normu

(4)

(od dvije moguće vrijednosti korijena bira se pozitivna). Za složene signale, norma

gdje * - simbol kompleksne konjugirane vrijednosti. Kvadrat norme naziva se energija signala

To je ta energija koja se oslobađa u otporniku s otporom 1 Ohm, ako postoji napon na njegovim terminalima.

Odredite brzinu signala koristeći formulu (4) preporučljivo iz sljedećih razloga:

1. U radiotehnici, veličina signala se često procjenjuje na osnovu ukupnog energetskog efekta, na primjer, količine topline oslobođene u otporniku.

2. Ispostavilo se da je energetska norma "neosjetljiva" na promjene u obliku signala, možda značajne, ali koje se dešavaju u kratkim vremenskim periodima.

Linearni normirani prostor sa konačnom vrijednošću norme oblika (1.15) naziva se prostor funkcija s integrabilnim kvadratom i ukratko se označava.

8 TEORIJA ORTOGONALNIH SIGNALA. GENERALIZOVANI FOURIEROVI NIZ

Uvodeći strukturu linearnog prostora u skup signala, odredivši normu i metriku, ipak smo lišeni mogućnosti da izračunamo takvu karakteristiku kao što je ugao između dva vektora. To se može postići formulisanjem važnog koncepta skalarnog proizvoda elemenata linearnog prostora.

Dot proizvod signala. Podsjetimo da ako su dva vektora i poznata u običnom trodimenzionalnom prostoru, onda je kvadrat modula njihovog sume

gdje je dot proizvod ovih vektora, ovisno o kutu između njih.

Postupajući po analogiji, izračunavamo energiju zbira dva signala i:

. (5)

Za razliku od samih signala, njihove energije su neaditivne - energija ukupnog signala sadrži međusobnu energiju tzv.

. (6)

Poređenje formula(5) i (6), definirati skalarni proizvod realnih signala i:

Tačkasti proizvod ima svojstva:

, gdje je realan broj;

Linearni prostor s takvim skalarnim proizvodom, potpun u smislu da sadrži sve granične točke bilo kojeg konvergentnog niza vektora iz ovog prostora, naziva se realni Hilbertov prostor.

Osnovna Cauchyjeva nejednakost- Bunyakovsky

Ako signali poprimaju kompleksne vrijednosti, tada se kompleksni Hilbertov prostor može definirati uvođenjem produkta tačke u njega po formuli

takav da.

Ortogonalni signali i generalizirani Fourierovi redovi. Dva signala nazivaju se ortogonalnimi ako je njihov produkt, a time i međusobna energija, jednak nuli:

Neka - Hilbertov prostor signala sa konačnom vrijednošću energije. Ovi signali su definisani tokom određenog vremenskog perioda, konačnog ili beskonačnog. Pretpostavimo da je na istom segmentu dat beskonačan sistem funkcija, ortogonalni jedni na druge i imaju jedinične norme:

Kažu da je u ovom slučaju ortonormalna baza specificirana u prostoru signala.

Proširimo proizvoljan signal u nizu:

(7)

Performanse (7) naziva se generalizirani Fourierov niz signala u odabranoj bazi.

Koeficijenti ove serije nalaze se na sljedeći način. Uzmite osnovnu funkciju sa proizvoljnim brojem, pomnožite obje strane jednakosti (7) a zatim integrirati rezultate tokom vremena:

. (8)

Budući da je osnova ortonormalna na desnoj strani jednakosti (8) stoga će ostati samo član zbira sa brojem

Mogućnost predstavljanja signala pomoću generalizovanih Fourierovih redova je činjenica od velike fundamentalne važnosti. Umesto proučavanja funkcionalne zavisnosti u nebrojenom skupu tačaka, dobijamo priliku da ove signale karakterišemo prebrojivim (ali, uopšteno govoreći, beskonačnim) sistemom koeficijenata generalizovanog Fourierovog reda.

Energija signala, predstavljena u obliku generaliziranog Fourierovog niza. Razmotrimo neki signal proširen u niz u ortonormalnom bazičnom sistemu:

i izračunaj njegovu energiju direktnim zamjenom ove serije u odgovarajući integral:

(9)

Pošto je osnovni sistem funkcija ortonormiran, zbir (9) samo članovi sa brojevima će biti različiti od nule. Ovo nam daje odličan rezultat:

Značenje ove formule je sljedeće: energija signala je zbir energija svih komponenti od kojih je sastavljen generalizirani Fourierov red.

Viši predavač Katedre za radio elektroniku S. Lazarenko

Prilikom proučavanja generalizovane teorije signala razmatraju se sljedeća pitanja.

1. Osnovne karakteristike i metode analize signala koji se koriste u radiotehnici za prenos informacija.

2. Glavne vrste transformacija signala u procesu izgradnje kanala.

3. Metode konstrukcije i metode analize radiotehničkih kola pomoću kojih se izvode operacije na signalu.

Radio signali se mogu definisati kao signali koji se koriste u radiotehnici. Prema svojoj namjeni, radiotehnički signali se dijele na signale:

radio emitovanje,

televizija,

telegraf,

radar,

radio navigacija,

telemetrija itd.

Svi radio signali su modulirani. Prilikom formiranja moduliranih signala koriste se primarni signali niske frekvencije (analogni, diskretni, digitalni).

Analogni signal ponavlja zakon promjene poslane poruke.

Diskretni signal - izvor poruke prenosi informacije u određenim vremenskim intervalima (na primjer, o vremenu), osim toga, diskretni izvor se može dobiti kao rezultat uzorkovanja u vremenu analognog signala.

Digitalni signal Je prikaz poruke u digitalnom obliku. Primjer: tekstualna poruka je kodirana u digitalni signal.

Svi znakovi poruke mogu biti kodirani u binarnim, heksadecimalnim i drugim kodovima. Kodiranje se vrši automatski pomoću enkodera. Tako se kodni simboli pretvaraju u standardne signale.

Prednost digitalnog prijenosa podataka je visoka otpornost na buku. Reverzna konverzija se izvodi pomoću digitalno-analognog pretvarača.

Matematički modeli signala

Kada se proučavaju opšta svojstva signala, obično se skreće pažnja sa njihove fizičke prirode i svrhe, zamenjujući ih matematičkim modelom.

Matematički model - odabrani metod matematičkog opisa signala, koji odražava najbitnija svojstva signala. Na osnovu matematičkog modela moguće je klasifikovati signale kako bi se utvrdila njihova opšta svojstva i fundamentalne razlike.

Radio signali se obično dijele u dvije klase:

deterministički signali,

nasumični signali.

Deterministički signal To je signal čija je vrijednost u bilo kojem trenutku poznata vrijednost ili se može unaprijed izračunati.

Slučajni signal Je signal čija je trenutna vrijednost slučajna varijabla (na primjer, zvučni signal).

Matematički modeli determinističkih signala

Deterministički signali se dijele u dvije klase:

periodično,

neperiodični.

Neka bude s ( t ) - deterministički signal. Periodični signali opisuju se periodičnom funkcijom vremena:

i ponavljaju se kroz period T ... Otprilike t >> T ... Ostali signali su neperiodični.

Puls je signal čija se vrijednost razlikuje od nule u ograničenom vremenskom intervalu (širina impulsa ).

Međutim, kada se opisuje matematički model, koriste se funkcije koje su specificirane u beskonačnom vremenskom intervalu. Uvodi se koncept efektivnog (praktičnog) trajanja impulsa:

Eksponencijalni momentum.

Na primjer: određivanje efektivnog trajanja eksponencijalnog impulsa kao vremenskog intervala tokom kojeg se vrijednost signala smanjuje za 10 puta. Odredite efektivnu širinu impulsa za crtež:

Karakteristike energije signala . Trenutna snaga je snaga signala preko 1 oma:

Za neperiodični signal uvodimo koncept energije na otporu od 1 Ohm:

Za periodični signal uvodi se koncept prosječne snage:

Dinamički raspon signala je definiran kao omjer maksimuma P ( t ) na taj minimum P ( t ) , što vam omogućava da pružite dati kvalitet prijenosa (obično izražen u dB):

Smireni govor spikera ima dinamički opseg od oko 25 ... 30 dB, za simfonijski orkestar do 90 dB. Odabir vrijednosti P min povezano sa nivoom smetnji:
.

Magnituda

naziva se kapacitet kanala.

Neizobličen prijenos signala moguć je samo pod uslovom da se jačina signala "uklopi" u kapacitet kanala.

Shodno tome, opšti uslov za usklađivanje signala sa kanalom za prenos informacija je određen relacijom

Međutim, odnos izražava neophodan, ali nedovoljan uslov za usklađivanje signala sa kanalom. Dovoljan uslov je saglasnost o svim parametrima:

Za informacijski kanal koriste se sljedeći pojmovi: brzina unosa informacija, brzina prijenosa informacija i širina kanala.

Brzina prijenosa informacija I (Z, Y) - prosječna količina informacija koje se prenose kanalom u jedinici vremena. Zavisi od statističkih svojstava emitovanog signala i od svojstava kanala.

Bandwidth C - najveća teoretski moguća brzina prijenosa informacija za dati kanal. Ovo je odziv kanala i ne zavisi od statistike signala.

Ovo je glavni uslov za dinamičko usklađivanje izvora poruke i kanala informacija.

Kao što je gore navedeno, preneseni signali su nedvosmisleno povezani sa poslanim porukama. Matematički opis signala je neka funkcija vremena s(t). Komunikacioni signali se mogu klasifikovati prema nekoliko kriterijuma.

U teoriji poruka, signali se prvenstveno dijele na determinističke (regularne) i slučajne. Signal se zove deterministički, ako se može opisati poznatom funkcijom vremena. Stoga se pod determinističkim signalom podrazumijeva signal koji odgovara poznatoj prenesenoj poruci i koji se može unaprijed točno predvidjeti za proizvoljno dug vremenski period. Deterministički signali se obično dijele na periodične, skoro periodične i neperiodične.

U realnim uslovima, signal na prijemnoj tački je unapred nepoznat i ne može se opisati određenom funkcijom vremena. Primljeni signali su nepredvidivi, nasumični iz više razloga. Prvo, zato što običan signal ne može prenositi informacije. Zaista, kada bi se sve znalo o prenošenom signalu, onda ne bi bilo potrebe da se prenosi. Obično samo na strani koja prima neki parametri signal. Drugo, signali su nasumični zbog raznih vrsta smetnji, kako eksternih (svemirski, atmosferski, industrijski, itd.) tako i unutrašnjih (šum lampe, otpori itd.). Primljeni signal je također izobličen zbog prolaska kroz komunikacijsku liniju, čiji su parametri često slučajna funkcija vremena.

Model komunikacijskog signala nije jedna funkcija vremena s(t) , već skup nekih funkcija, što je slučajni proces. Svaki specifičan signal je jedan od realizacije slučajni proces koji se može opisati determinističkom funkcijom vremena. Često primatelj zna skup mogućih poruka (signala). Zadatak je utvrditi koja je poruka iz datog ansambla prenesena iz usvojene implementacije mješavine signala sa smetnjama.

Dakle, preneseni signal se mora smatrati skupom funkcija koje su implementacije slučajnog procesa. Statističke karakteristike ovog procesa u potpunosti opisuju svojstva signala. Međutim, rješavanje mnogih specifičnih problema u ovom slučaju postaje teško. Stoga je proučavanje signala i njihovog prolaska kroz različita kola preporučljivo započeti s pojedinačnim implementacijama kao determinističkim funkcijama.

Potpuni opis signala nije uvijek neophodan. Ponekad je za analizu dovoljno nekoliko generaliziranih karakteristika koje najpotpunije odražavaju svojstva signala. Jedna od najvažnijih karakteristika signala je njegova trajanjeT, koji određuje potrebno vrijeme za kanal i jednostavno je povezan sa količinom informacija koje se prenosi ovim signalom. Druga karakteristika je širina spektra signal F, koji karakteriše ponašanje signala tokom njegovog trajanja, brzinu njegove promene. Kao treću karakteristiku, mogla bi se uvesti ona koja bi određivala amplitudu signala tokom njegovog postojanja, na primjer, snagu. Međutim, jačina signala Rsa samo po sebi ne određuje uslove za njegov prenos preko stvarnih komunikacionih kanala sa smetnjama. Stoga se signal obično karakterizira omjerom snage signala i smetnji:

koji se naziva odnos signal-šum ili odnos signal-šum.

Karakteristika signala tzv dinamički raspon,

koji određuje interval promene nivoa signala (na primer, glasnoću tokom prenosa telefonske poruke) i nameće odgovarajuće zahteve za linearnost putanje. Sa ove strane, signal se može okarakterisati tzv vršni faktor

predstavlja omjer maksimalne vrijednosti signala i efektivne. Što je veći vršni faktor signala, to će biti lošije energetske performanse radio uređaja.

Sa stanovišta transformacija koje se vrše na porukama, uobičajeno je da se signali dijele na video signale (nemodulirane) i radio signale (modulirane). Obično je spektar video signala koncentrisan u području niske frekvencije. Kada se koristi modulacija, video signal se naziva modulirajući. Spektar radio signala je koncentrisan oko određene srednje frekvencije u visokofrekventnom području. Radio signali se mogu prenositi u obliku elektromagnetnih talasa.

U zaključku ovog poglavlja, ukratko opisujemo signale koji se koriste u različitim vrstama komunikacije. Na sl. 1.2 prikazuje video signal u obliku kontinuiranog niza impulsa. Takav signal se generiše za telegrafske vrste rada koristeći petocifreni binarni kod. Širina pojasa koji se koristi za prijenos takvih signala ovisi o brzini telegrafije i iznosi, na primjer, 150-200 Hz kada se koristi telegrafski aparat ST-35 i prenosi 50 karaktera u sekundi. Prilikom slanja telefonskih poruka signal je kontinuiran f
vremena rada, kao što je prikazano na sl. 1.2 b.

V
komercijalne telefonije, signal se obično prenosi u frekvencijskom opsegu od 300 Hz do 3400 Hz. Emitovanje zahteva propusni opseg od približno 40 Hz do 10 kHz za visokokvalitetan prenos govora i muzike. Prilikom prijenosa fotografija pomoću fototelegrafa, signal ima oblik prikazan na sl. 1.Z a.

To je funkcija koraka. Broj mogućih nivoa jednak je broju emitovanih glasnoća i polutonova. Za prijenos se koristi jedan ili više standardnih telefonskih kanala. Kada prenosite pokretne slike na televiziji koristeći 625 linija za razlaganje, potreban je frekvencijski opseg od 50 Hz do 6 MHz. U ovom slučaju, signal ima složenu diskretno-kontinuiranu strukturu. Modulirani signali imaju oblik prikazan na slici 1.3 b (sa amplitudnom modulacijom).