Karakteristik sinyal umum. Jenis sinyal: analog, digital, diskrit

Sinyal dapat dicirikan oleh berbagai parameter. Secara umum, ada banyak parameter seperti itu, tetapi untuk masalah yang harus diselesaikan dalam praktik, hanya sedikit dari mereka yang penting. Misalnya, ketika memilih instrumen untuk memantau suatu proses, pengetahuan tentang varian sinyal mungkin diperlukan; jika sinyal digunakan untuk kontrol, kekuatannya sangat penting, dan seterusnya. Tiga parameter utama sinyal dipertimbangkan, yang penting untuk transmisi informasi melalui saluran. Parameter penting pertama adalah waktu transmisi sinyal. T dengan... Karakteristik kedua yang harus diperhitungkan adalah kekuatan P dengan sinyal yang ditransmisikan melalui saluran dengan tingkat interferensi tertentu P z... Semakin besar nilainya P dengan dibandingkan dengan P z, semakin kecil kemungkinan untuk menerima penerimaan yang salah. Jadi, yang menarik adalah relasinya Pc / Pz. Lebih mudah menggunakan logaritma rasio ini, yang disebut kelebihan sinyal di atas noise:

Parameter penting ketiga adalah spektrum frekuensi Fx... Ketiga parameter ini memungkinkan Anda untuk mewakili sinyal apa pun dalam ruang tiga dimensi dengan koordinat L, T, F dalam bentuk parallelepiped dengan volume T x F x L x... Produk ini disebut volume sinyal dan dilambangkan dengan V x

Saluran informasi juga dapat dicirikan oleh tiga parameter yang sesuai: waktu penggunaan saluran T ke, bandwidth frekuensi yang dilewatkan oleh saluran F k, dan rentang dinamis saluran D k mencirikan kemampuannya untuk mengirimkan tingkat sinyal yang berbeda.

besarnya

disebut kapasitas saluran.

Transmisi sinyal yang tidak terdistorsi hanya dimungkinkan dengan syarat bahwa volume sinyal "cocok" dengan kapasitansi saluran.

Akibatnya, kondisi umum untuk mencocokkan sinyal dengan saluran transmisi informasi ditentukan oleh relasi

Namun, rasio menyatakan kondisi yang diperlukan tetapi tidak cukup untuk mencocokkan sinyal dengan saluran. Kondisi yang cukup adalah kesepakatan pada semua parameter:

Untuk saluran informasi, istilah berikut digunakan: kecepatan input informasi, kecepatan transfer informasi, dan bandwidth saluran.

Dibawah kecepatan input informasi (aliran informasi) I (X) memahami jumlah rata-rata masukan informasi dari sumber pesan ke dalam saluran informasi per satuan waktu. Karakteristik sumber pesan ini hanya ditentukan oleh sifat statistik pesan.

Kecepatan transfer informasi I (Z, Y) - jumlah rata-rata informasi yang dikirimkan melalui saluran per unit waktu. Itu tergantung pada sifat statistik dari sinyal yang ditransmisikan dan pada sifat saluran.

Bandwidth C - kecepatan transfer informasi tertinggi yang dapat dicapai secara teoritis untuk saluran tertentu. Ini adalah respons saluran dan tidak tergantung pada statistik sinyal.

Untuk membuat penggunaan saluran informasi yang paling efisien, perlu untuk mengambil langkah-langkah untuk memastikan bahwa kecepatan transfer informasi sedekat mungkin dengan kapasitas saluran. Pada saat yang sama, kecepatan input informasi tidak boleh melebihi bandwidth saluran, jika tidak, tidak semua informasi akan dikirimkan melalui saluran.

Ini adalah syarat utama untuk menyelaraskan sumber pesan dan saluran informasi secara dinamis.

Salah satu isu utama dalam teori transmisi informasi adalah untuk menentukan ketergantungan tingkat transmisi informasi dan bandwidth pada parameter saluran dan karakteristik sinyal dan interferensi. Pertanyaan-pertanyaan ini pertama kali diselidiki secara mendalam oleh K. Shannon.

Akhir pekerjaan -

Topik ini milik bagian:

Ilmu Komputer

Pendidikan negara anggaran federal .. tula g.

Jika Anda memerlukan materi tambahan tentang topik ini, atau Anda tidak menemukan apa yang Anda cari, kami sarankan untuk menggunakan pencarian di basis karya kami:

Apa yang akan kami lakukan dengan materi yang diterima:

Jika materi ini ternyata bermanfaat bagi Anda, Anda dapat menyimpannya ke halaman Anda di jejaring sosial:

Semua topik di bagian ini:

Pendidikan profesional yang lebih tinggi
Departemen Institut Politeknik "Tula State University" "Sistem mesin otomatis"

konsep informatika
Informatika adalah ilmu teknis yang mensistematisasikan metode membuat, menyimpan, mereproduksi, memproses, dan mentransmisikan data dengan teknologi komputer, serta prinsip-prinsip futuristik.

Sejarah perkembangan informatika
Sejarah komputer terkait erat dengan upaya manusia untuk membuatnya lebih mudah untuk mengotomatisasi sejumlah besar perhitungan. Bahkan operasi aritmatika sederhana dengan jumlah besar sulit

Aspek ekonomi dan hukum pandangan dunia dari teknologi informasi
Dokumen hukum dasar di Rusia yang terkait dengan informatika adalah Undang-Undang "Tentang Informasi, Informatisasi, dan Perlindungan Informasi". Hukum membahas masalah regulasi hukum informasi

Ukuran sintaksis informasi
Volume data Vd. dalam sebuah pesan diukur dengan jumlah karakter (bit) dalam pesan ini. Dalam sistem bilangan yang berbeda, satu digit memiliki bobot yang berbeda dan, karenanya

Ukuran semantik informasi
Tesaurus adalah kumpulan informasi yang dimiliki oleh pengguna atau sistem. Tergantung pada hubungan antara isi semantik informasi S dan tesaurus kegunaan

Ukuran algoritmik informasi
Semua orang akan setuju bahwa kata 0101… .01 lebih sulit daripada kata 00… .0, dan kata, di mana 0 dan 1 dipilih dari percobaan - melempar koin (di mana 0 adalah lambang, 1 adalah lambang, 1 adalah lambang). kisi), lebih sulit daripada kedua yang sebelumnya.

Kuantitas dan kualitas informasi
Indikator kualitas konsumen: keterwakilan, kebermaknaan, kecukupan; relevansi, ketepatan waktu, akurasi; keandalan,

Unit informasi
Di komputer modern, kita dapat memasukkan informasi tekstual, nilai numerik, serta informasi grafik dan suara. Jumlah informasi yang disimpan dalam komputer diukur dengan itu

Informasi dan entropi
Bisakah kita memperkenalkan ukuran informasi yang masuk akal? Ahli matematika dan insinyur Amerika Claude Shannon merenungkan pertanyaan ini. Hasil refleksinya adalah statistik yang diterbitkannya pada tahun 1948

Pesan dan sinyal
Shannon berhasil menemukan model transfer informasi yang sangat sederhana dan mendalam, yang tanpanya tidak ada buku teks yang bisa melakukannya sekarang. Dia memperkenalkan konsep: sumber pesan, pemancar

Entropi
Pesan yang berbeda membawa jumlah informasi yang berbeda. Mari kita coba bandingkan dua pertanyaan berikut ini: 1. Di mana dari lima program studi universitas yang dipelajari siswa? 2. Bagaimana pak?

Redundansi
Biarkan sumber pesan menyampaikan kalimat dalam bahasa nyata. Ternyata setiap karakter berikutnya tidak sepenuhnya acak, dan kemungkinan kemunculannya tidak sepenuhnya ditentukan sebelumnya di antara

Sensasi
Konsep entropi (ketidakpastian) dari pesan dan redundansi (prediktabilitas) secara alami sesuai dengan ide-ide intuitif tentang ukuran informasi. Semakin tidak terduga pesannya

Konsep teknologi informasi
Teknologi, diterjemahkan dari bahasa Yunani (techne), berarti seni, keahlian, keterampilan, dan ini tidak lebih dari proses. Suatu proses harus dipahami sebagai serangkaian tindakan tertentu

Teknologi informasi baru
Sampai saat ini, teknologi informasi telah melalui beberapa tahapan evolusi, yang perubahannya ditentukan terutama oleh perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, munculnya

Perangkat Teknologi Informasi
Toolkit teknologi informasi - satu atau lebih produk perangkat lunak yang saling berhubungan untuk jenis komputer tertentu, teknologi kerja yang memungkinkan Anda mencapai

Komponen teknologi informasi
Konsep teknologi yang digunakan dalam bidang produksi, seperti norma, standar, proses teknologi, operasi teknologi, dll., juga dapat diterapkan dalam informasi.

Perkembangan teknologi informasi
Evolusi teknologi informasi paling jelas dilacak dalam proses penyimpanan, transportasi, dan pemrosesan informasi.

TI generasi pertama
Generasi pertama (1900-1955) dikaitkan dengan teknologi kartu berlubang, ketika perekaman data direpresentasikan dalam bentuk struktur biner. Kemakmuran perusahaan IBM pada periode 1915-1960 svyat

TI generasi kedua
Generasi kedua (peralatan pemrosesan rekaman yang dapat diprogram, 1955-1980) dikaitkan dengan munculnya teknologi pita magnetik, yang masing-masing dapat menyimpan informasi sepuluh ribu

TI generasi ketiga
Generasi ketiga (basis data operasional, 1965-1980) dikaitkan dengan pengenalan akses online ke data dalam mode interaktif, berdasarkan penggunaan sistem basis data dengan

TI generasi keempat
Generasi keempat (database relasional: arsitektur client-server, 1980-1995) adalah alternatif untuk antarmuka tingkat rendah. Gagasan di balik model relasional adalah

TI generasi kelima
Generasi kelima (database multimedia, sejak 1995) diasosiasikan dengan transisi dari penyimpanan tradisional angka dan simbol, ke objek-relasional, yang berisi data dengan perilaku yang kompleks.

Teknologi informasi dasar
Seperti yang telah disebutkan, konsep teknologi informasi tidak dapat dianggap terpisah dari lingkungan teknis (komputer), yaitu. dari teknologi informasi dasar. Aplikasi

Teknologi informasi subjek
Teknologi subjek dipahami sebagai urutan tahapan teknologi untuk mengubah informasi primer menjadi informasi yang dihasilkan dalam bidang subjek tertentu, independen

Mendukung teknologi informasi
Penyediaan teknologi informasi adalah teknologi pemrosesan informasi yang dapat digunakan sebagai alat bantu di berbagai bidang studi untuk menyelesaikan berbagai

Teknologi informasi fungsional
Teknologi informasi fungsional membentuk produk perangkat lunak jadi (atau bagian dari itu) yang dirancang untuk mengotomatisasi tugas-tugas dalam bidang subjek tertentu dan diberikan

Properti teknologi informasi
Di antara sifat-sifat khas teknologi informasi yang secara strategis penting bagi perkembangan masyarakat, tampaknya tepat untuk memilih tujuh yang paling penting berikut ini.

Pengkodean dan kuantisasi sinyal
Sinyal fisik adalah fungsi waktu yang berkesinambungan. Untuk mengubah kontinu, khususnya, sinyal analog ke bentuk digital, digunakan konverter analog-ke-digital.

Karakteristik sinyal yang ditransmisikan melalui saluran
Sinyal dapat dicirikan oleh berbagai parameter. Ada banyak parameter seperti itu, tetapi untuk tugas-tugas yang harus diselesaikan dalam praktik, hanya sedikit dari mereka yang penting. Pada

Modulasi sinyal
Sinyal adalah proses fisik yang parameternya berisi informasi. Dalam komunikasi telepon, suara percakapan ditransmisikan menggunakan sinyal listrik, di televisi - dari

Jenis dan karakteristik media
Jika kita menyatakan parameter pembawa melalui a1, a2, ..., an, maka pembawa sebagai fungsi waktu dapat direpresentasikan sebagai: UН = g (a

Spektrum sinyal
Seluruh variasi sinyal yang digunakan dalam sistem informasi dapat dibagi menjadi 2 kelompok utama: deterministik dan acak. Sinyal deterministik dicirikan oleh

Sinyal periodik
Suatu fungsi x (t) disebut periodik jika, untuk beberapa konstanta T, persamaan berikut berlaku: x (t) = x (t + nT), di mana T adalah periode fungsi, n adalah

Bentuk trigonometri
Setiap sinyal periodik x (t) yang memenuhi kondisi Dirichlet (x (t) terbatas, kontinu sepotong-sepotong, memiliki jumlah ekstrem yang terbatas selama periode), kita dapat

Bentuk kompleks
Secara matematis, lebih mudah dioperasikan dengan bentuk kompleks deret Fourier. Itu diperoleh dengan menerapkan transformasi Euler

Penentuan kesalahan
Ketika memperluas fungsi periodik ke dalam jumlah harmonik, dalam praktiknya, mereka sering terbatas pada beberapa harmonik pertama, dan sisanya tidak diperhitungkan. Kira-kira mewakili fungsi

Sinyal non-periodik
Setiap sinyal non-periodik dapat dianggap sebagai sinyal periodik, yang periodenya sama dengan . Dalam hal ini, analisis spektral dari proses periodik dapat

Modulasi dan pengkodean
5.1. Kode: maju, mundur, tambahan, dimodifikasi Salah satu cara untuk melakukan operasi pengurangan adalah dengan mengganti tanda

Kode nomor langsung
Saat mengkodekan dengan kode biner n-bit langsung, satu bit (biasanya yang paling signifikan) dicadangkan untuk tanda angka. Sisa n-1 digit adalah untuk angka penting. Nilai bit yang ditandatangani adalah 0

Kode nomor terbalik
Kode sebaliknya dibuat hanya untuk angka negatif. Kode invers suatu bilangan biner adalah citra kebalikan dari bilangan itu sendiri, di mana semua bit dari bilangan asli mengambil kebalikannya (invers

Kode nomor tambahan
Kode tambahan dibuat hanya untuk angka negatif. Penggunaan kode langsung memperumit struktur komputer. Dalam hal ini, operasi penjumlahan dua bilangan yang berbeda tandanya harus diganti

Kode nomor yang dimodifikasi
Saat menambahkan angka kurang dari satu dengan titik tetap, Anda mungkin mendapatkan hasil dalam nilai absolut lebih besar dari satu, yang menyebabkan distorsi hasil perhitungan. Sedikit meluap

Kode sistematis
Seperti yang telah ditunjukkan, fungsi kontrol dapat diimplementasikan dengan redundansi informasi. Kemungkinan ini muncul saat menggunakan metode khusus untuk menyandikan informasi. V

Pengkodean genap-ganjil
Contoh sederhana kode yang mendeteksi kesalahan tunggal adalah kode dengan bit paritas. Konstruksinya adalah sebagai berikut: bit paritas ditambahkan ke kata aslinya. Jika jumlah angka pada kata aslinya genap, maka s

Kode Hamming
Kode yang diusulkan oleh ilmuwan Amerika R. Hamming (Gambar 3.3) memiliki kemampuan tidak hanya untuk mendeteksi, tetapi juga untuk memperbaiki kesalahan tunggal. Kode-kode ini sistematis.

Pemrosesan data terdistribusi
Di era penggunaan komputer yang terpusat dengan pemrosesan informasi secara batch, pengguna komputer lebih suka membeli komputer untuk menyelesaikannya

Struktur umum dari jaringan komputer
Jaringan komputer adalah bentuk tertinggi dari asosiasi multi-mesin. Perbedaan utama antara jaringan komputer dan kompleks komputasi multi-mesin: Dimensi. di sos

Karakteristik saluran komunikasi tanpa gangguan
Gambar 5.4 - Struktur saluran untuk mentransmisikan informasi tanpa gangguan

Karakteristik saluran transmisi informasi yang bising
Gambar 5.5 - Struktur saluran untuk mentransmisikan informasi dengan gangguan

Metode untuk meningkatkan kekebalan kebisingan transmisi dan penerimaan
Dasar dari semua metode untuk meningkatkan kekebalan kebisingan sistem informasi adalah penggunaan perbedaan tertentu antara sinyal yang berguna dan interferensi. Oleh karena itu, untuk memerangi gangguan

Sarana teknis modern untuk pertukaran data dan peralatan pembentuk saluran
Berbagai jenis saluran komunikasi digunakan untuk mengirimkan pesan dalam jaringan komputer. Yang paling umum adalah saluran telepon khusus dan saluran khusus untuk transmisi digital.

Penyajian informasi dalam mesin digital (CA)
Kode sebagai sarana penulisan rahasia muncul di zaman kuno. Diketahui bahwa bahkan sejarawan Yunani kuno Herodotus pada abad ke-5. SM. memberikan contoh huruf yang hanya dapat dipahami oleh penerima. Rahasia

Basis informasi untuk memantau pengoperasian mesin digital
Algoritma untuk melakukan operasi aritmatika akan memberikan hasil yang benar hanya jika mesin berjalan dengan lancar. Jika terjadi kelainan,

Kekebalan kode
Jarak kode minimum dari kode tertentu didefinisikan sebagai jarak Hamming minimum antara codeword yang diizinkan dari kode tersebut. Kode iredundan m

Metode pemeriksaan paritas
Ini adalah cara mudah untuk menemukan beberapa kemungkinan kesalahan. Kami akan menggunakan setengah dari kemungkinan kombinasi kode yang diizinkan, yaitu yang memiliki angka genap

Metode checksum
Metode pemeriksaan paritas di atas dapat diterapkan beberapa kali untuk berbagai kombinasi bit dari kata sandi yang ditransmisikan - dan ini akan memungkinkan tidak hanya mendeteksi, tetapi juga

Kode Hamming
Kode yang diusulkan oleh ilmuwan Amerika R. Hamming memiliki kemampuan tidak hanya untuk mendeteksi, tetapi juga untuk memperbaiki kesalahan tunggal. Kode-kode ini sistematis. Menurut metode Hamm

Kontrol modulo
Berbagai masalah dapat diselesaikan dengan menggunakan metode kontrol berdasarkan sifat-sifat perbandingan. Metode untuk mengendalikan operasi aritmatika dan logika yang dikembangkan atas dasar ini disebut kontrol n

Metode kontrol numerik
Dengan metode kontrol numerik, kode dari angka yang diberikan didefinisikan sebagai sisa positif terkecil setelah membagi angka dengan modulus yang dipilih p: rA = A- (A / p) p

Metode kontrol digital
Dengan metode kontrol digital, kode kontrol angka dibentuk dengan membagi jumlah digit angka dengan modul yang dipilih:

Memilih modul untuk pemantauan
Keuntungan dari metode kontrol numerik adalah keadilan sifat perbandingan untuk kode kontrol, yang membuatnya lebih mudah untuk mengontrol operasi aritmatika; keuntungan dari metode digital di mungkin

Tambahkan modulo operasi 2
Operasi penambahan modulo 2 dapat dinyatakan dalam bentuk operasi aritmatika lainnya, misalnya. UE

Operasi perkalian logis
Operasi perkalian logis dua bilangan dapat dinyatakan melalui operasi aritmatika dan logika lainnya:

Kontrol operasi aritmatika
Operasi aritmatika dilakukan pada penambah untuk kode maju, mundur dan komplementer. Misalkan gambar angka (operan) disimpan di mesin dalam beberapa kode, yaitu tentang

Kode aritmatika
Inspeksi modulo, yang dibahas sebelumnya, dapat secara efisien mendeteksi kesalahan tunggal. Namun, satu kesalahan dalam satu bit dapat menyebabkan sekelompok kesalahan dalam beberapa bit.

DAC dan ADC
Konversi antara nilai analog dan digital adalah operasi dasar dalam sistem komputasi dan kontrol, karena parameter fisik seperti suhu dipindahkan

Level logika digital
Pada sebagian besar, baik konverter digital-ke-analog maupun analog-ke-digital hampir tidak mungkin digunakan tanpa mengetahui jenis input atau output digital yang digunakan.

Output kontrol gerbang-pulsa
Kebanyakan konverter digital-ke-analog, dengan pengecualian konverter seri (seperti yang didasarkan pada kapasitor pengisian), memiliki rangkaian dasar yang bereaksi terhadap

Sinyal analog
Biasanya, konverter analog-ke-digital (ADC) disuplai dengan sinyal dalam bentuk tegangan. Konverter digital-ke-analog (DAC) sering mengeluarkan sinyal dalam bentuk tegangan pada

Konverter D / A
Konversi nilai digital menjadi nilai analog proporsional diperlukan agar hasil perhitungan digital dapat digunakan dan mudah dipahami secara analog

Konversi digital ke analog
Gambar 6.2 menunjukkan diagram blok DAC yang mengambil kata digital bertanda 3-bit dan mengubahnya menjadi tegangan yang setara. utama

Jenis dasar DAC
Seperti disebutkan sebelumnya, sebagian besar DAC yang saat ini dipasarkan dibangun di atas dua sirkuit utama: rantai resistor berbobot dan tipe R-2R. Keduanya bernama

DAC dengan resistor berbobot
Konverter resistor berbobot (Gambar 6.3) berisi referensi tegangan, satu set sakelar, satu set resistor presisi berbobot biner, dan penguat operasional.

DAC dengan rantai resistor R-2R
DAC dengan rantai resistor R -2R juga berisi referensi tegangan, satu set sakelar, dan penguat operasional. Namun, alih-alih satu set resistor berbobot biner, resistor tersebut mengandung:

Jenis DAC lainnya
DAC umumnya datang dengan referensi tegangan variabel internal (atau eksternal) tetap atau eksternal (konverter pengganda). DAC dengan sumber tetap

Konverter analog
Pada dasarnya konverter analog-ke-digital baik mengubah sinyal input analog (tegangan atau arus) menjadi frekuensi atau rangkaian pulsa yang durasinya diukur

Konversi analog ke digital
Gambar 6.5 menunjukkan model konversi analog-ke-digital yang belum sempurna dengan DAC yang merupakan blok sederhana dalam sistem konversi. Atur ulang pulsa diatur

Push-pull mengintegrasikan ADC
ADC integrasi push-pull, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.6, berisi integrator, beberapa logika kontrol, generator jam, komparator, dan penghitung keluaran.

ADC perkiraan berturut-turut
Alasan utama mengapa metode pendekatan suksesi hampir secara universal digunakan dalam sistem komputasi dengan transformasi informasi adalah keandalannya.

Konverter tegangan ke frekuensi
Gambar 6.9 menunjukkan konverter tegangan-ke-frekuensi tipikal. Ini mengintegrasikan sinyal input analog dan memasukkannya ke komparator. Ketika komparator mengubah keadaannya,

ADC paralel
Konverter serial-ke-paralel dan sederhana-ke-paralel terutama digunakan di mana kecepatan tertinggi diperlukan. Konversi berurutan

karakteristik DAC
Saat menganalisis data tabular, perhatian besar harus diberikan untuk mengetahui kondisi di mana setiap parameter ditentukan, dan parameter kemungkinan besar ditentukan secara berbeda.

Karakteristik ADC
Karakteristik ADC mirip dengan DAC. Selain itu, hampir semua yang telah dikatakan tentang karakteristik DAC juga berlaku untuk karakteristik ADC. Mereka juga lebih khas daripada mi.

Kompatibilitas Sistem
Daftar spesifikasi yang disediakan oleh pabrikan hanyalah titik awal ketika memilih ADC atau DAC yang sesuai. Beberapa Persyaratan Sistem yang Mempengaruhi Anda

Kompatibilitas pemancar (dapat dipertukarkan)
Sebagian besar ADC dan DAC tidak kompatibel secara universal secara fisik dan beberapa tidak kompatibel secara elektrik. Secara fisik, perumahan berbeda dalam ukuran, dengan yang paling luas

Sistem nomor posisi
Sistem bilangan adalah seperangkat teknik dan aturan untuk menulis angka dalam tanda digital. Yang paling terkenal adalah sistem bilangan desimal, di mana untuk menulis h

Metode terjemahan angka
Bilangan dalam sistem bilangan yang berbeda dapat direpresentasikan sebagai berikut:

Terjemahan angka dengan pembagian dengan basis sistem baru
Penerjemahan bilangan bulat dilakukan dengan membagi sistem bilangan baru dengan basis q2, dari pecahan yang benar - dengan mengalikannya dengan basis q2. Operasi pembagian dan perkalian dilakukan n

Metode terjemahan tabel
Dalam bentuknya yang paling sederhana, metode tabel adalah sebagai berikut: ada tabel semua angka dari satu sistem dengan padanan yang sesuai dari sistem lain; tugas penerjemahan direduksi menjadi menemukan yang sesuai

Representasi bilangan real di komputer
Untuk mewakili bilangan real di komputer modern, metode representasi floating point diadopsi. Representasi ini didasarkan pada normalisasi (eksponensial

Representasi titik mengambang
Saat mewakili angka floating point, bagian dari digit sel dicadangkan untuk mencatat urutan nomor, sisa digit untuk merekam mantissa. Satu digit di setiap grup dialokasikan untuk gambar

Algoritma representasi floating point
mengkonversi angka dari sistem angka P-ary ke biner; mewakili bilangan biner dalam bentuk eksponensial yang dinormalisasi; menghitung urutan nomor yang digeser; ra

Konsep dan sifat algoritma
Teori algoritma sangat penting secara praktis. Jenis aktivitas algoritmik penting tidak hanya sebagai jenis aktivitas manusia yang kuat, sebagai salah satu bentuk efektif dari pekerjaannya.

Definisi algoritma
Kata "algoritma" itu sendiri berasal dari algoritme - bentuk Latin ejaan nama al-Khorezmi, yang olehnya matematikawan terbesar dari Khorezm dikenal di Eropa abad pertengahan (sebuah kota di

Properti algoritma
Definisi algoritma di atas tidak dapat dianggap ketat - tidak sepenuhnya jelas apa itu "resep yang tepat" atau "urutan tindakan yang memastikan hasil yang diinginkan diperoleh". algoritma

Aturan dan persyaratan untuk konstruksi algoritma
Aturan pertama adalah bahwa ketika membangun suatu algoritma, pertama-tama, perlu untuk menentukan satu set objek yang dengannya algoritma akan bekerja. Diformalkan (zak

Jenis proses algoritmik
Jenis proses algoritmik. Algoritma yang diterapkan ke komputer adalah resep yang tepat, mis. satu set operasi dan aturan untuk pergantian mereka, dengan bantuan yang, dimulai dengan beberapa

Prinsip John von Neumann
Sebagian besar komputer didasarkan pada prinsip-prinsip umum berikut yang dirumuskan pada tahun 1945 oleh ilmuwan Amerika John von Neumann (Gambar 8.5). Pertama

Organisasi fungsional dan struktural komputer
Mari kita pertimbangkan perangkat komputer menggunakan contoh sistem komputer yang paling umum - komputer pribadi. Komputer pribadi (PC) disebut unit yang relatif murah

Melakukan operasi aritmatika pada bilangan fixed dan floating point
9.6.1 Kode: maju, mundur, komplementer Untuk representasi mesin angka negatif, kode maju, komplementer, dan mundur digunakan.

Operasi penambahan
Operasi penjumlahan bilangan dalam kode maju, mundur dan komplemen dua dilakukan pada penjumlah biner dari kode yang bersangkutan. Penjumlah biner kode langsung (DS

Operasi perkalian
Perkalian angka yang disajikan dalam format titik tetap dilakukan pada penambah biner kode langsung, terbalik dan komplementer. Ada beberapa metode

Operasi divisi
Pembagian bilangan biner, direpresentasikan dalam format titik tetap, mewakili operasi berturut-turut dari penambahan aljabar dari dividen dan pembagi, dan kemudian sisanya dan pergeseran. Pembagian selesai

file data
Definisi istilah "file" serta istilah "sistem operasi" dapat bervariasi dalam berbagai sumber pada ilmu komputer dan teknik komputer. Naibol

Struktur file
Bagian perangkat lunak dari sistem file, ditentukan oleh tujuannya, harus berisi komponen berikut: sarana untuk berinteraksi dengan proses pengguna, yang

Pembawa informasi dan sarana teknis untuk menyimpan data
Perangkat penyimpanan disebut drive. Pekerjaan mereka didasarkan pada prinsip yang berbeda (terutama perangkat magnetik atau optik), tetapi mereka digunakan untuk satu

Organisasi data pada perangkat dengan akses langsung dan berurutan
Organisasi data mengacu pada cara di mana catatan file diatur dalam memori eksternal (pada media perekaman). Yang paling luas adalah dua jenis organisasi file berikut:

Teknik Komputer
Seperangkat alat teknis dan matematis (komputer, perangkat, instrumen, program, dll.) yang digunakan untuk mekanisasi dan otomatisasi proses komputasi dan

Alat hitung tertua
Alat penghitung tertua, yang telah disediakan alam untuk manusia, adalah tangannya sendiri. “Konsep bilangan dan bilangan,” tulis F. Engels, “tidak diambil dari

Pengembangan sempoa
Tag dan tali dengan simpul tidak dapat memenuhi kebutuhan alat perhitungan yang meningkat karena perkembangan perdagangan. Pengembangan akun tertulis terhambat oleh dua keadaan.

logaritma
Istilah "logaritma" berasal dari kombinasi kata Yunani logos - rasio, rasio dan arithmos - angka. Properti utama logaritma memungkinkan Anda untuk mengganti perkalian, pembagian, in

Penjumlah Blaise Pascal
Pada tahun 1640, Blaise Pascal (1623-1662) mencoba membuat mesin komputasi mekanik. Ada pendapat bahwa “Blaise Pascal terdorong ke ide mesin hitung,

Charles Babbage dan penemuannya
Pada tahun 1812, Charles Babbage mulai memikirkan kemungkinan cara menghitung tabel dalam mesin. Babbage Charles (26 Desember 1791, London - 18 Oktober 1871, di sana f)

Tabulator Hollerith
Berbekal pensil dan kertas atau, paling banter, mesin penjumlah, ahli statistik Amerika abad ke-19 sangat membutuhkan otomatisasi waktu, membosankan, dan

mobil TS3
Menjelang perang, departemen militer semua negara tertarik pada pembuatan komputer. Dengan dukungan finansial dari German Aviation Research Institute Zuse

Mesin komputasi elektronik tujuan umum BESM-6
1. Cakupan: komputer universal untuk memecahkan kelas masalah yang luas dalam sains dan teknologi (Gambar 11.18 dan Gambar 11.19). 2. Deskripsi mesin: dalam struktur BESM-6 untuk pertama kalinya di

IBM 360
Pada tahun 1964, IBM mengumumkan pembuatan enam model keluarga IBM 360 (System 360), yang menjadi komputer generasi ketiga pertama. Model memiliki sistem perintah tunggal

Altair 8800
Pada bulan Januari 1975, edisi terbaru majalah Popular Electronics dirilis, sampulnya menampilkan Gambar 11.22 Altair 8800, yang intinya adalah mikroprosesor terbaru.

Komputer Apple
Pada tahun 1976, komputer pribadi Apple-1 muncul (Gambar 11.23). Ini dikembangkan pada pertengahan 70-an oleh Steve Wozniak. Pada saat itu, dia bekerja untuk Hewlett-Packard, di

IBM 5150
Pada 12 Agustus 1981, IBM merilis komputer pribadi IBM 5150 (Gambar 11.25). Komputer menghabiskan banyak uang - $ 1,565 dan hanya memiliki 16 KB RAM dan

Deskripsi struktur proyek
Setiap program di Delphi terdiri dari file proyek (file dengan ekstensi dpr) dan satu atau lebih modul (file dengan ekstensi pas). Masing-masing file ini menjelaskan perangkat lunak

Deskripsi struktur modul
Struktur modul Modul adalah unit program yang dimaksudkan untuk menempatkan fragmen program. Dengan bantuan kode program yang terkandung di dalamnya, semua

Deskripsi elemen program
Elemen dari sebuah program Elemen dari sebuah program adalah bagian minimal yang tidak dapat dibagi, yang masih membawa arti tertentu bagi kompilator. Elemen termasuk:

Elemen bahasa pemrograman-alfabet
Alfabet Object Pascal alfabet termasuk huruf, angka, angka heksadesimal, karakter khusus, spasi, dan kata-kata yang dicadangkan. Huruf adalah huruf

Elemen bahasa pemrograman - pengidentifikasi, konstanta, ekspresi
Identifier Pengidentifikasi dalam Object Pascal adalah nama-nama konstanta, variabel, label, tipe, objek, kelas, properti, prosedur, fungsi, modul, program, dan bidang

Ekspresi Pascal Objek
Elemen utama dari mana bagian program yang dapat dieksekusi dibangun adalah konstanta, variabel, dan panggilan fungsi. Masing-masing elemen ini dicirikan oleh pengetahuannya sendiri.

Bilangan bulat dan aritmatika nyata
Ekspresi terdiri dari operand dan operator. Operator terletak di antara operan dan menunjukkan tindakan yang dilakukan pada operan. Sebagai operan ekspresi, Anda dapat menggunakan

Prioritas operasi
Saat mengevaluasi nilai ekspresi, perlu diingat bahwa operator memiliki prioritas yang berbeda. Objek Pascal mendefinisikan operasi berikut: unary not, @;

Fungsi bawaan. Membangun ekspresi kompleks
Dalam Object Pascal, unit pemrograman dasar adalah subrutin. Ada dua jenis subrutin: prosedur dan fungsi. Baik prosedur dan fungsinya adalah yang terakhir

Tipe data
Dalam matematika, variabel diklasifikasikan menurut beberapa karakteristik penting. Sebuah perbedaan tegas dibuat antara nyata, kompleks dan logis per

Tipe data bawaan
Setiap tipe data yang benar-benar ada, tidak peduli betapa rumitnya kelihatannya pada pandangan pertama, diwakili oleh komponen sederhana (tipe dasar), yang, sebagai suatu peraturan, selalu ada dalam bahasa pro

Jenis bilangan bulat
Rentang nilai yang mungkin untuk tipe integer bergantung pada representasi internalnya, yang dapat berupa satu, dua, empat, atau delapan byte. Tabel 15.1 menunjukkan karakteristik bilangan bulat t

Representasi tanda angka
Banyak bidang numerik tidak memiliki tanda, misalnya, nomor pelanggan, alamat memori. Beberapa bidang numerik selalu ditawarkan positif, misalnya, tingkat pembayaran, hari dalam seminggu, nilai PI. teman

Luapan aritmatika
Aritmatika overflow - hilangnya angka signifikan saat mengevaluasi nilai ekspresi. Jika hanya nilai non-negatif yang dapat disimpan dalam variabel (tipe BYTE dan WORD)

Jenis nyata. Koprosesor
Tidak seperti tipe ordinal, nilai-nilai yang selalu dibandingkan dengan sejumlah bilangan bulat dan, oleh karena itu, diwakili dalam PC secara mutlak, nilai-nilai tipe nyata

Jenis teks
Tipe teks (karakter) adalah tipe data yang terdiri dari satu karakter. Windows menggunakan kode ANSI (dinamai setelah lembaga yang mengembangkan kode ini - Standar Nasional Amerika

Tipe Boolean
Tipe data Boolean yang dinamai dari ahli matematika Inggris abad ke-19 J. Boole tampaknya sangat sederhana. Tetapi sejumlah poin menarik terkait dengannya. Pertama, untuk data ini

Perangkat keluaran
Perangkat output terutama mencakup monitor dan printer. Monitor adalah alat untuk menampilkan informasi secara visual (dalam bentuk teks, tabel, gambar, gambar, dll). &

Daftar komponen untuk input dan tampilan informasi teks
Pustaka Komponen Visual Delphi berisi banyak komponen yang memungkinkan Anda menampilkan, memasukkan, dan mengedit informasi teks. Tabel 16.1 memberikan daftarnya.

Menampilkan Teks dalam Label Label, StaticText, dan Komponen Panel
Untuk menampilkan berbagai label pada formulir, komponen Label, StaticText (yang hanya muncul di Delphi 3) dan Panel terutama digunakan.

Edit dan MaskEdit jendela
Untuk menampilkan informasi teks, dan bahkan dengan kemampuan tambahan untuk menggulir teks panjang, Anda juga dapat menggunakan jendela Edit dan pengeditan Ma

Jendela pengeditan Memo multi-baris dan RichEdit
Komponen Memo dan RichEdit adalah jendela pengeditan teks multiline. Mereka, seperti jendela Edit, dilengkapi dengan banyak fungsi.

Input dan Tampilan Integer - Komponen UpDown dan SpinEdit
Delphi memiliki komponen khusus untuk memasukkan bilangan bulat - UpDown dan SpinEdit. Komponen UpDown berubah

List Selectors - ListBox, CheckBox, CheckListBox, dan ComboBox
Komponen ListBox dan ComboBox menampilkan daftar string. Mereka berbeda satu sama lain terutama karena ListBox hanya ditampilkan

Fungsi Kotak Masukan
Kotak input adalah kotak dialog standar yang muncul di layar sebagai hasil dari panggilan ke fungsi InputBox. Nilai fungsi InputBox - string

Prosedur ShowMessage
Anda dapat menampilkan jendela pesan menggunakan prosedur ShowMessage atau fungsi MessageDlg. Prosedur ShowMessage

Deklarasi file
File adalah struktur data bernama yang merupakan urutan elemen data dari jenis yang sama, dan jumlah elemen urutan praktis tidak terbatas

Tujuan file
Deklarasi variabel file hanya menentukan jenis komponen file. Agar program dapat mengeluarkan data ke file atau membaca data dari file, perlu ditentukan:

Keluaran ke file
Output langsung ke file teks dilakukan dengan menggunakan instruksi write atau writeln. Secara umum, instruksi ini ditulis sebagai berikut.

Membuka file untuk output
Sebelum mengeluarkan ke file, itu harus dibuka. Jika program yang menghasilkan file output tersebut sudah pernah digunakan, maka kemungkinan file hasil kerja program tersebut sudah ada di dalam disket.

Kesalahan membuka file
Mencoba membuka file mungkin gagal dan menyebabkan kesalahan runtime. Mungkin ada beberapa alasan kegagalan untuk membuka file. Misalnya, program akan mencoba

Perangkat masukan
Perangkat input meliputi: keyboard, pemindai, tablet. Keyboard komputer adalah perangkat untuk memasukkan informasi ke dalam komputer dan memasok sinyal kontrol.

Membuka file
Membuka file untuk input (membaca) dilakukan dengan memanggil prosedur Reset, yang memiliki satu parameter - variabel file. Sebelum memanggil prosedur Reset dengan

Membaca angka
Harus dipahami bahwa file teks tidak berisi angka, tetapi gambarnya. Tindakan yang dilakukan oleh pernyataan read atau readln sebenarnya adalah

Membaca baris
Dalam sebuah program, variabel string dapat dideklarasikan dengan atau tanpa panjang tertentu. Misalnya: stroka1: string; stroka2

Akhir file
Misalkan ada beberapa file teks pada disk. Isi file ini perlu ditampilkan dalam kotak dialog. Solusi untuk masalah ini cukup jelas: Anda perlu membuka file, membaca baris pertama,

Siklus fungsi dalam program. Loop dengan pra-dan pascakondisi
Algoritma untuk memecahkan banyak masalah bersifat siklis, yaitu, untuk mencapai hasil, urutan tindakan tertentu harus dilakukan beberapa kali. Misalnya, program

UNTUK putaran
Operator for digunakan jika urutan tindakan tertentu perlu dilakukan beberapa kali, dan jumlah pengulangan diketahui sebelumnya Misalnya, untuk menghitung nilai suatu fungsi

BREAK dan CONTINUE perintah
Untuk segera mengakhiri pernyataan loop saat ini, Anda dapat menggunakan subrutin Break tanpa parameter (ini adalah subrutin yang berperan sebagai pernyataan). Misalnya, ketika dalam array dengan r yang diketahui

Loop bersarang
Jika suatu siklus mencakup satu atau lebih siklus, maka siklus yang mengandung siklus lain di dalamnya disebut eksternal, dan siklus yang terdapat dalam siklus lain.

Deklarasi larik
Array, seperti variabel program lainnya, harus dideklarasikan di bagian deklarasi variabel sebelum digunakan. Secara umum, instruksi untuk mendeklarasikan array terlihat seperti berikut:

Keluaran larik
Output array dipahami sebagai output ke layar monitor (dalam kotak dialog) dari nilai-nilai elemen array. Jika program perlu menampilkan nilai semua elemen array,

masukan array
Input array dipahami sebagai proses menerima dari pengguna (atau dari file) selama operasi program nilai elemen array. Solusi "Frontal" untuk masalah input

Menggunakan komponen StringGrid
Lebih mudah menggunakan komponen StringGrid untuk memasukkan array. Ikon komponen StringGrid terletak di tab Tambahan (Gambar 19.1).

Menggunakan komponen Memo
Dalam beberapa kasus, Anda dapat menggunakan komponen Memo untuk memasukkan array. Komponen Memo memungkinkan Anda untuk memasukkan teks yang terdiri dari jumlah baris yang cukup banyak, sehingga nyaman

Menemukan elemen minimum (maksimum) dari sebuah array
Mari kita pertimbangkan masalah menemukan elemen minimum dari sebuah array menggunakan contoh array bilangan bulat. Algoritma untuk menemukan elemen minimum (maksimum) dari sebuah array cukup jelas: pertama

Mencari array untuk elemen tertentu
Ketika memecahkan banyak masalah, menjadi penting untuk menentukan apakah sebuah array berisi informasi tertentu atau tidak. Misalnya, periksa apakah nama Petrov ada di daftar siswa. Pantat

Kesalahan saat menggunakan array
Saat menggunakan array, kesalahan yang paling umum adalah nilai ekspresi subskrip melebihi batas yang diizinkan yang ditentukan saat mendeklarasikan array. Jika di ka

Daftar bibliografi
1. Dasar-dasar Informatika: Buku Ajar. manual untuk universitas / A.N. Morozevich, N.N. Govyadinova, V.G. Levashenko dan lainnya; Ed. NS. Morozevich. - Minsk: Pengetahuan baru, 2001. - 544p., Ill.

Indeks subjek
"Abacus", 167 array, 276 Break, 272 CD-ROM, 161 const, 298 Continue, 273

HALAMAN 24

INSTITUT TEKNOLOGI ROSTOV

PELAYANAN DAN PARIWISATA

________________________________________________________________

Departemen Elektronika Radio

Lazarenko S.V.

KULIAH No. 1

dalam disiplin "Sirkuit dan sinyal radio"

Rostov-on-Don

2010

KULIAH 1

PENGANTAR KARAKTERISTIK UTAMA SINYAL

Dengan disiplin RADIO SIRKUIT DAN SINYAL

Waktu: 2 jam

Masalah yang sedang dipelajari: 1. Subyek, maksud dan tujuan kursus

2. Ikhtisar kursus, tautan ke disiplin ilmu lain

3. Sejarah singkat perkembangan disiplin

4. Metodologi umum untuk mengerjakan kursus, jenis kelas,

formulir pelaporan, literatur pendidikan

5 Karakteristik energi sinyal

6 Karakteristik korelasi sinyal deterministik

7 Metode geometris dalam teori sinyal

8 Teori sinyal ortogonal. Deret Fourier Umum

Dalam kuliah ini diterapkan unsur-unsur karakteristik kualifikasi sebagai berikut:

Siswa harus mengetahui hukum dasar, prinsip dan metode menganalisis rangkaian listrik, serta metode untuk memodelkan rangkaian listrik, sirkuit dan perangkat.

Siswa harus menguasai teknik untuk melakukan perhitungan rangkaian dalam keadaan tunak dan mode transien.

1. SUBJEK DAN TUJUAN KURSUS

Subyek disiplin RADIO ENGINEERING SIRKUIT DAN SINYAL adalah proses elektromagnetik dalam sirkuit rekayasa radio linier dan nonlinier, metode untuk menghitung sirkuit dalam mode steady-state dan transien, sinyal kontinu dan diskrit dan karakteristiknya.

Disiplin mengambil objek penelitian dari praktik - sirkuit dan sinyal khas dari fisika - hukum medan elektromagnetiknya, dari matematika - aparatus penelitian.

Tujuan mempelajari disiplin ini adalah untuk menanamkan pada siswa keterampilan menghitung sirkuit teknik radio paling sederhana dan membiasakan mereka dengan algoritma modern untuk pemrosesan sinyal yang optimal.

Sebagai hasil dari mempelajari disiplin, setiap siswa harus

MEMILIKI REPRESENTASI:

Pada algoritma modern untuk pemrosesan sinyal yang optimal;

Tren perkembangan teori sirkuit dan sinyal radio,

TAHU:

Klasifikasi sinyal teknik radio;

Waktu dan karakteristik spektral dari sinyal deterministik;

Sinyal acak, karakteristiknya, korelasi dan analisis spektral dari sinyal acak;

Sinyal diskrit dan karakteristiknya;

algoritma pemrosesan sinyal digital,

DAPAT MENGGUNAKAN:

Metode untuk solusi analitik dan numerik dari masalah transmisi sinyal melalui sirkuit linier dan nonlinier;

Metode untuk analisis spektral dan korelasi sinyal deterministik dan acak,

MEMILIKI:

Metode untuk mengukur parameter utama dan karakteristik sirkuit dan sinyal radio;

Teknik untuk menganalisis lewatnya sinyal melalui sirkuit,

BERPENGALAMAN:

Investigasi lewatnya sinyal deterministik melalui sirkuit stasioner linier, sirkuit nonlinier dan parametrik;

Perhitungan sirkuit teknik radio paling sederhana.

Orientasi operasional pelatihan dalam disiplin dipastikan dengan mengadakan lokakarya laboratorium, di mana setiap siswa diajarkan keterampilan praktis:

Bekerja dengan alat pengukur listrik dan radio;

Melakukan analisis ekspres situasi darurat dalam pengoperasian fragmen sirkuit teknik radio berdasarkan hasil pengukuran.

2 IKHTISAR SINGKAT KURSUS, HUBUNGAN DENGAN MATA PELAJARAN LAIN

Disiplin "Sirkuit dan sinyal radio" didasarkan pada pengetahuan dan yah "Matematika", "Fisika", "Informatika", dan memberikan asimilasi seni pada penyok disiplin ilmu umum dan khusus, "Metrologi dan radioisme e renium "," Perangkat untuk menghasilkan dan membentuk sinyal radio "," Perangkat untuk menerima dan memproses sinyal "," Dasar-dasar televisi dan video HAI teknologi "," Teori statistik sistem teknik radio "," Teknik radio dan sistem ", proyek kursus dan diploma tirovanie.

Mempelajari disiplin "Sirkuit dan sinyal radio" mengembangkan pemikiran teknik pada siswa, mempersiapkan mereka untuk menguasai disiplin ilmu khusus.

Pengajaran disiplin bertujuan untuk:

Untuk studi mendalam oleh siswa tentang hukum dasar, prinsip dan metode menganalisis sirkuit listrik, esensi fisik dari proses elektromagnetik dalam perangkat elektronik;

Untuk menanamkan keterampilan yang solid dalam analisis proses kondisi tunak dan transien di sirkuit, serta dalam melakukan eksperimen untuk menentukan karakteristik dan parameter sirkuit listrik.

Disiplin terdiri dari 5 bagian:

1 Sinyal;

2 Melewati sinyal melalui sirkuit linier;

3 Sirkuit non-linier dan parametrik;

4 Umpan balik dan sirkuit berosilasi sendiri

5 Prinsip penyaringan sinyal digital

3. SEJARAH SINGKAT PERKEMBANGAN DISIPLIN

Munculnya teori sirkuit teknik listrik dan radio terkait erat dengan praktik: dengan pembentukan teknik listrik, teknik radio, dan elektronik radio. Banyak ilmuwan dalam dan luar negeri telah berkontribusi pada pengembangan bidang ini dan teori mereka.

Fenomena kelistrikan dan kemagnetan telah dikenal manusia sejak lama. Namun, pada paruh kedua abad kedelapan belas, mereka mulai dipelajari dengan serius, lingkaran misteri dan supernaturalisme mulai pecah dari mereka.

Sudah Mikhail Vasilievich Lomonosov (1711 - 1765) diasumsikan bahwa di alam ada satu listrik dan bahwa fenomena listrik dan magnet terkait secara organik. Akademisi Rusia Frans Epinus memberikan kontribusi besar bagi ilmu kelistrikan (1724 - 1802).

Perkembangan pesat doktrin fenomena elektromagnetik terjadi di XIX abad, yang disebabkan oleh pengembangan intensif produksi mesin. Pada saat ini manusia menciptakan untuk kebutuhan praktisnya TELEGRAPH, TELEPON, PENCAHAYAAN LISTRIK, PENGELASAN LOGAM, GENERATOR LISTRIK dan MOTOR LISTRIK.

Mari kita tunjukkan dalam urutan kronologis tahap paling mencolok dalam pengembangan teori elektromagnetisme.

Pada tahun 1785 tahun fisikawan Prancis Charles Pendant Jawaban (1736 - 1806) menetapkan hukum interaksi mekanis muatan listrik (hukum Coulomb).

Pada tahun 1819 tahun Denmark Oersted Hans Christian (1777 - 1851) menemukan aksi arus listrik pada jarum magnet, dan dalam 1820 tahun fisikawan Prancis Ampere André Marie (1775 - 1836) menetapkan ukuran kuantitatif (gaya) yang bekerja dari sisi medan magnet pada bagian konduktor (hukum Ampere).

Pada tahun 1827 tahun fisikawan Jerman Om Georg Simon (1787 - 1854) eksperimental diperoleh hubungan antara nada dan tegangan untuk bagian dari konduktor logam (hukum Ohm).

Pada tahun 1831 Fisikawan Inggris Michael Faraday (1791 - 1867) menetapkan hukum induksi elektromagnetik, dan dalam 1832 Fisikawan Rusia Emiliy Khristianovich Lenz (1804 - 1865) merumuskan prinsip umum dan reversibilitas fenomena listrik dan magnet.

Pada tahun 1873 tahun, berdasarkan generalisasi data eksperimen tentang listrik dan magnet, ilmuwan Inggris J.C. Maxwell mengajukan hipotesis tentang keberadaan gelombang elektromagnetik dan mengembangkan teori untuk menggambarkannya.

Pada tahun 1888 tahun fisikawan Jerman Hertz Heinrich Rudolph (1857 - 1894) eksperimental membuktikan adanya radiasi gelombang elektromagnetik.

Penggunaan praktis gelombang radio pertama kali dilakukan oleh ilmuwan Rusia Alexander Stepanovich Popov(1859 - 1905), yang 7 Mei 1895 didemonstrasikan pada pertemuan fisikawan Rusia - Pemancar masyarakat kimia (perangkat percikan api) dan penerima gelombang elektromagnetik (pendeteksi petir) .

XIX Terlambat berabad-abad di Rusia, insinyur dan ilmuwan terkenal bekerja Lodygin Alexander Nikolaevich (1847 - 1923), siapa yang menciptakan lampu pijar pertama di dunia (1873); Yablochkov Pavel Nikolaevich (1847 - 1894), mengembangkan lilin listrik (1876); Dolivo-Dobrovolsky Mikhail Osipovich (1861 - 1919), menciptakan sistem arus tiga fase (1889) dan pendiri energi modern.

Di XIX abad, analisis sirkuit listrik adalah salah satu tugas teknik listrik. Sirkuit listrik dipelajari dan dihitung menurut hukum fisika murni yang menggambarkan perilakunya di bawah pengaruh muatan listrik, tegangan, dan arus. Hukum fisika ini membentuk dasar dari teori sirkuit teknik listrik dan radio.

Pada tahun 1893 - 1894 tahun, karya C. Steinmetz dan A. Kennelly mengembangkan apa yang disebut metode simbolis, yang pertama kali diterapkan untuk getaran mekanis dalam fisika, dan kemudian ditransfer ke teknik elektro, di mana kuantitas kompleks mulai digunakan untuk presentasi umum dari gambar amplitudo-fase dari osilasi sinusoidal yang stabil.

Berdasarkan karya Hertz(1888), dan kemudian Pupina (1892) dengan resonansi dan tuning sirkuit RLC dan sistem osilasi berpasangan, masalah muncul dalam menentukan karakteristik transfer rantai.

Pada tahun 1889 tahun A. Kennelly dikembangkan secara formal - metode matematika untuk transformasi setara sirkuit listrik.

Di babak kedua XIX abad Maxwell dan Helmholtz mengembangkan metode arus loop dan tegangan nodal (potensial), yang membentuk dasar matriks dan metode analisis topologi di kemudian hari. Yang sangat penting adalah definisi Helmholtz tentang prinsip SUPERPOSISI, yaitu. pertimbangan terpisah dari beberapa proses sederhana di sirkuit yang sama dengan penjumlahan aljabar berikutnya dari proses ini menjadi fenomena listrik yang lebih kompleks di sirkuit yang sama. Metode superposisi memungkinkan untuk secara teoritis memecahkan berbagai masalah yang sebelumnya dianggap tidak dapat dipecahkan dan hanya dapat diterima untuk pertimbangan empiris.

Langkah penting berikutnya dalam pembentukan teori sirkuit teknik listrik dan radio adalah pengenalan 1899 tahun konsep resistansi kompleks sirkuit listrik terhadap arus bolak-balik.

Tahap penting dalam pembentukan teori sirkuit teknik listrik dan radio adalah studi tentang karakteristik frekuensi sirkuit. Gagasan pertama dalam arah ini juga dikaitkan dengan nama Helmholtz, yang menggunakan prinsip superposisi dan metode analisis harmonik untuk analisis, yaitu. menerapkan perluasan fungsi dalam deret Fourier.

XIX Terlambat abad, konsep sirkuit berbentuk T dan U diperkenalkan (mereka mulai disebut empat kutub). Hampir pada saat yang sama, konsep filter listrik muncul.

Landasan teori modern sirkuit teknik radio dan teknik radio secara umum diletakkan oleh rekan-rekan kita M.B. Shuleikin, B.A. Vedensky, A.I. Berg, A.L. Mints, V.A. Kotelnikov, A.N. Mandelshtamm, N.D. .Papaleksi dan banyak lainnya.

4 METODE UMUM KERJA MATA PELAJARAN, JENIS PELAJARAN, FORMULIR PELAPORAN, SASTRA PENDIDIKAN

Studi disiplin dilakukan di kuliah, laboratorium dan kelas praktis.

Ceramah adalah salah satu jenis pelatihan yang paling penting dan dengan HAI memberikan dasar untuk pembelajaran teoritis. Mereka memberikan dasar yang sistematis untuk pengetahuan ilmiah dalam disiplin, fokus pada pengajaran e pada masalah yang paling kompleks dan kunci, merangsang aktivitas kognitif aktif mereka, membentuk pemikiran kreatif.

Dalam kuliah, bersama dengan fundamental, yang diperlukan dan Semoga derajat orientasi pelatihan praktis. Penyajian materi terkait dengan praktik militer, objek khusus dari peralatan khusus, di mana sirkuit listrik digunakan.

Latihan laboratorium ditujukan untuk mengajarkan siswa metode ec dengan penelitian eksperimental dan ilmiah, untuk menanamkan keterampilan analisis ilmiah dan generalisasi dari hasil yang diperoleh, keterampilan dalam bekerja dengan laboratorium HAI pertambangan, instrumentasi dan komputasi x tidak ada.

Dalam persiapan untuk kelas laboratorium, siswa secara mandiri atau (jika perlu) pada konsultasi yang ditargetkan mempelajari yang sesuai NS materi teoritis, prosedur umum untuk melakukan penelitian, menyusun formulir laporan (menggambar diagram instalasi laboratorium, tabel yang diperlukan).

Eksperimen adalah bagian utama dari pekerjaan laboratorium dan nyata dan dilakukan oleh masing-masing siswa secara mandiri sesuai dengan pedoman kerja laboratorium. Sebelum melakukan percobaan, a n survey berupa pamflet yang bertujuan untuk mengecek kualitas HAI melatih siswa untuk pekerjaan laboratorium. Pada saat yang sama, perlu memperhatikan pengetahuan tentang materi teoretis, prosedur untuk melakukan pekerjaan, sifat hasil yang diharapkan. Saat menerima laporan, Anda harus mempertimbangkan Ke ketepatan pendaftaran, kepatuhan siswa terhadap persyaratan ESKD, uang tunai dan kebenaran dan kebenaran dari kesimpulan yang diperlukan.

Latihan praktik dilakukan dengan tujuan untuk mengembangkan keterampilan dalam memecahkan e tugas nii, produksi perhitungan. Konten utama mereka benar Ke pekerjaan teknis masing-masing siswa. Bagian belakang diambil untuk pelatihan praktis A chi memiliki sifat terapan. Meningkatkan level perangkat lunak komputer D memasak dilakukan dalam pelatihan praktis dengan melakukan perhitungan e dengan bantuan mikrokalkulator atau komputer pribadi yang dapat diprogram. Di awal setiap pelajaran, kuis dilakukan, tujuan kucing HAI rogo - memeriksa kesiapan siswa untuk pelajaran, dan juga - mengaktifkan A tion aktivitas kognitif mereka.

Dalam proses penguasaan isi disiplin di kalangan siswa, sistem dan keterampilan metodologis dan keterampilan kerja mandiri terbentuk. Siswa diajarkan kemampuan untuk mengajukan pertanyaan dengan benar, menempatkan a HAI tugas yang paling penting, untuk melaporkan esensi dari pekerjaan yang dilakukan, untuk digunakan sebelumnya dengan Coy dan alat bantu visual.

Untuk menanamkan keterampilan utama dalam persiapan dan pelaksanaan sesi pelatihan, dipertimbangkan untuk menarik siswa sebagai asisten kepala kelas laboratorium.

Di antara bidang yang paling penting untuk meningkatkan de kognitif saya Masalah pembelajaran terkait dengan tubuh siswa. Untuk mengimplementasikannya dengan HAI situasi masalah untuk kursus secara keseluruhan, untuk topik individu dan untuk HAI permintaan yang sedang dilaksanakan:

Dengan memperkenalkan konsep-konsep bermasalah baru yang menunjukkan bagaimana mereka muncul secara historis dan bagaimana mereka diterapkan;

Dengan membenturkan siswa dengan kontradiksi antara fenomena baru e niyas dan konsep lama;

Dengan kebutuhan untuk memilih informasi yang tepat;

Menggunakan kontradiksi antara pengetahuan yang tersedia pada p e hasil penyelesaian dan persyaratan praktik;

Penyajian fakta dan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada pandangan pertama dengan

menggunakan hukum yang terkenal;

Dengan mengidentifikasi hubungan antar subjek dan hubungan antar fenomena.

Dalam proses belajar disiplin, penguasaan materi asimilasi diberikan di semua jenis kelas praktis dalam bentuk briefing, dan pada topik 1 dan 2 dalam bentuk tes dua jam.

Untuk menentukan mutu pendidikan secara umum untuk disiplin, T ujian Xia. Siswa yang telah menyelesaikan semua persyaratan kurikulum, yang telah melaporkan semua pekerjaan laboratorium diizinkan mengikuti ujian, mendapatkan v shih nilai positif pada pekerjaan kursus. Ujian diadakan di kumis T formulir dengan penjelasan tertulis yang diperlukan di papan tulis (rumus, grafik, dll). Setiap siswa diberikan waktu tidak lebih dari 30 menit untuk mempersiapkan diri. Untuk mempersiapkan jawabannya, siswa dapat menggunakan HAI untuk memberikan metodologi dan bahan referensi yang diizinkan oleh kepala departemen e real. Persiapan jawaban dapat dilakukan secara tertulis. Kepala departemen dapat membebaskan siswa yang lulus ujian yang telah ditunjukkan T pengetahuan pribadi berdasarkan hasil pengendalian saat ini, dengan penilaian n ki "luar biasa".

Jadi, disiplin "Sirkuit dan sinyal radio" adalah saya adalah sistem terkonsentrasi dan pada saat yang sama cukup lengkap dan A pengetahuan sempurna yang memungkinkan seorang insinyur radio untuk menavigasi secara bebas dalam masalah terpenting pengoperasian perangkat dan sistem teknis radio khusus.

SASTRA PENDIDIKAN DASAR:

1. S.I. Baskakov Sirkuit dan sinyal teknik radio. edisi ke-3. M.: SMA, 2000.

SASTRA TAMBAHAN

2. S.I. BASKAKOV Sirkuit dan sinyal teknik radio. Panduan untuk memecahkan masalah: Buku teks. manual untuk teknik radio. spesialis. universitas. - edisi ke-2. M.: Sekolah tinggi oh, 2002.

3. Popov V.P. Dasar-dasar teori sirkuit. Buku pelajaran. untuk universitas.-3rd ed. M.: Sekolah tinggi sekitar l, 2000.

5 KARAKTERISTIK ENERGI SINYAL

Karakteristik energi utama dari sinyal nyata adalah:

1) daya sesaat, didefinisikan sebagai kuadrat dari nilai sesaat sinyal

Jika - tegangan atau arus, maka adalah daya sesaat yang dilepaskan pada resistansi dan 1 ohm.

Daya sesaat tidak aditif, yaitu daya sesaat dari jumlah sinyal tidak sama dengan jumlah kekuatan sesaat mereka:

2) energi selama interval waktu dinyatakan sebagai integral dari daya sesaat

3) daya rata-rata dalam suatu interval ditentukan oleh nilai energi sinyal dalam interval ini, yang disebut satuan waktu

di mana.

Jika sinyal diberikan untuk interval waktu yang tidak terbatas, maka daya rata-rata ditentukan sebagai berikut:

Sistem transmisi informasi dirancang sedemikian rupa sehingga informasi ditransmisikan dengan distorsi yang lebih sedikit daripada yang ditentukan pada energi dan kekuatan sinyal minimum.

Energi dan daya sinyal, yang ditentukan pada interval waktu yang berubah-ubah, dapat menjadi tambahan jika sinyal dalam interval waktu ini ortogonal. Pertimbangkan dua sinyal dan, yang diatur pada interval waktu. Energi dan kekuatan dari penjumlahan sinyal-sinyal ini dinyatakan sebagai berikut:

, (1)

. (2)

Di sini, dan, - energi dan kekuatan sinyal pertama dan kedua, energi timbal balik dan kekuatan timbal balik dari sinyal-sinyal ini (atau energi dan kekuatan interaksi mereka). Jika syarat terpenuhi

maka sinyal dan selama interval waktu disebut ortogonal, dan ekspresi(1) dan (2) mengambil formulir

Konsep ortogonalitas sinyal harus dikaitkan dengan interval penentuannya.

Sehubungan dengan sinyal kompleks, konsep daya sesaat, energi, dan daya rata-rata juga digunakan. Nilai-nilai ini diperkenalkan sehingga karakteristik energi dari sinyal kompleks adalah nilai nyata.

1. Daya sesaat ditentukan oleh produk dari sinyal komplekske sinyal konjugasi kompleks

2. Energi sinyalselama interval waktu, menurut definisi, sama dengan

3. Kekuatan sinyalpada interval didefinisikan sebagai

Dua sinyal kompleks dan, diberikan pada interval waktu, adalah ortogonal jika kekuatan timbal balik (atau energi) mereka adalah nol.

6 KARAKTERISTIK KORELASI SINYAL YANG DITENTUKAN

Salah satu karakteristik waktu yang paling penting dari sebuah sinyal adalah fungsi autokorelasi (ACF), yang memungkinkan untuk menilai tingkat koneksi (korelasi) dari sebuah sinyal dengan salinan yang berubah waktu.

Untuk sinyal nyata yang ditentukan dalam interval waktudan terbatas dalam energi, fungsi korelasi ditentukan oleh ekspresi berikut:

, (3)

di mana - jumlah pergeseran waktu sinyal.

Untuk setiap nilai, fungsi autokorelasi dinyatakan dengan beberapa nilai numerik.

Dari (3) maka ACF adalah fungsi genap dari pergeseran waktu. Memang, menggantikan di (3) variabel aktif, kita dapatkan

Ketika kesamaan sinyal dengan salinannya yang tidak digeser adalah yang terbesar dan fungsinyamencapai nilai maksimum yang sama dengan energi sinyal total

Dengan peningkatan, fungsi semua sinyal, kecuali yang periodik, berkurang (tidak harus monoton), dan dengan pergeseran relatif dari sinyal dan dengan jumlah yang melebihi durasi sinyal, itu menghilang.

Fungsi autokorelasi dari sinyal periodik itu sendiri merupakan fungsi periodik dengan periode yang sama.

Untuk menilai tingkat kesamaan dari dua sinyal, digunakan fungsi korelasi silang (CCF), yang ditentukan oleh ekspresi

Di sini dan - sinyal yang diberikan pada interval waktu tak terbatasdan memiliki energi yang terbatas.

Nilai tidak berubah jika, alih-alih menunda sinyal, kami mempertimbangkan kemajuan sinyal pertama.

Fungsi autokorelasi adalah kasus khusus dari CCF, ketika sinyal dan adalah sama.

Berbeda dengan fungsi, dalam kasus umum, bahkan tidak relatif dan dapat mencapai maksimal tiga.

Nilai menentukan energi timbal balik dari sinyal dan

7 METODE GEOMETRI DALAM TEORI SINYAL

Saat memecahkan banyak masalah teoretis dan terapan teknik radio, pertanyaan berikut muncul: 1) dalam arti apa kita dapat berbicara tentang besarnya sinyal, dengan alasan, misalnya, bahwa satu sinyal secara signifikan lebih unggul dari yang lain; 2) Apakah mungkin untuk menilai secara objektif seberapa mirip dua sinyal yang berbeda satu sama lain?

Di XX v. analisis fungsional telah dibuat cabang matematika yang merangkum ide-ide intuitif kita tentang struktur geometris ruang. Ternyata ide-ide analisis fungsional memungkinkan untuk membuat teori sinyal yang koheren, yang didasarkan pada konsep sinyal sebagai vektor dalam ruang dimensi tak terbatas yang dibangun secara khusus.

Ruang sinyal linier. Biarlah -banyak sinyal. Alasan untuk menggabungkan objek-objek ini kehadiran beberapa properti umum untuk semua elemen himpunan.

Studi tentang sifat-sifat sinyal yang membentuk himpunan seperti itu menjadi sangat bermanfaat ketika dimungkinkan untuk mengekspresikan beberapa elemen himpunan melalui elemen lain. Merupakan kebiasaan untuk mengatakan bahwa banyak sinyal diberkahi dengan struktur tertentu. Pilihan struktur ini atau itu harus ditentukan oleh pertimbangan fisik. Jadi, seperti yang diterapkan pada getaran listrik, diketahui bahwa mereka dapat ditambahkan, serta dikalikan dengan faktor skala arbitrer. Hal ini memungkinkan untuk memperkenalkan struktur ruang linier dalam set sinyal.

Himpunan sinyal membentuk ruang linier nyata jika aksioma berikut ini benar:

1. Sinyal apa pun untuk sembarang hanya membutuhkan nilai nyata.

2. Untuk setiap dan ada jumlah mereka, dan itu juga terkandung di. Operasi penjumlahan adalah komutatif: dan asosiatif:.

3. Untuk sinyal apa pun dan bilangan real apa pun, sinyalnya didefinisikan=.

4. Himpunan M berisi elemen nol khusus, sehingga adalah untuk semua orang.

Jika model matematis sinyal mengambil nilai kompleks, maka, dengan asumsi dalam aksioma 3 perkalian dengan bilangan kompleks, kita sampai pada konsep ruang linier kompleks.

Pengenalan struktur ruang linier adalah langkah pertama menuju interpretasi geometris sinyal. Elemen ruang linier sering disebut vektor, menekankan analogi antara sifat-sifat objek ini dan vektor tiga dimensi biasa.

Pembatasan yang dikenakan oleh aksioma ruang linier sangat ketat. Tidak setiap rangkaian sinyal menjadi ruang linier.

Konsep dasar koordinat. Seperti dalam ruang tiga dimensi biasa, dalam ruang linier sinyal, subset khusus dapat dibedakan, yang memainkan peran sumbu koordinat.

Mereka mengatakan bahwa himpunan vektor (}, milik, adalah independen linier jika persamaan

hanya mungkin jika semua koefisien numerik menghilang secara bersamaan.

Sistem vektor bebas linier membentuk basis koordinat dalam ruang linier. Jika dekomposisi beberapa sinyal diberikan dalam bentuk

maka bilangan () adalah proyeksi sinyal relatif terhadap basis yang dipilih.

Dalam masalah teori sinyal, jumlah vektor basis, sebagai aturan, sangat besar. Ruang linier seperti itu disebut berdimensi tak hingga. Secara alami, teori ruang ini tidak dapat dimasukkan ke dalam skema formal aljabar linier, di mana jumlah vektor basis selalu terbatas.

Ruang linier yang dinormalisasi. Energi sinyal. Untuk melanjutkan dan memperdalam interpretasi geometris dari teori sinyal, perlu untuk memperkenalkan konsep baru, yang artinya sesuai dengan panjang vektor. Ini akan memungkinkan tidak hanya untuk memberikan makna yang tepat pada pernyataan dalam bentuk "sinyal pertama lebih besar dari yang kedua", tetapi juga untuk menunjukkan seberapa besar itu.

Panjang suatu vektor dalam matematika disebut normanya. Ruang linier sinyal dinormalisasi jika setiap vektor secara unik terkait dengan nomor norma vektor ini, dan aksioma ruang bernorma berikut dipenuhi:

1. Normanya tidak negatif, mis.. Norma jika dan hanya jika .

2. Kesetaraan berlaku untuk nomor berapa pun.

3. Jika dan adalah dua vektor dari , maka pertidaksamaan segitiga berlaku:.

Dimungkinkan untuk menyarankan cara yang berbeda untuk memperkenalkan laju sinyal. Dalam teknik radio, paling sering diyakini bahwa sinyal analog nyata memiliki norma

(4)

(dari dua kemungkinan nilai root, yang positif dipilih). Untuk sinyal kompleks, norma

di mana * - lambang nilai konjugasi kompleks. Kuadrat norma disebut energi sinyal

Energi inilah yang dilepaskan dalam resistor dengan resistansi 1 Ohm, jika ada tegangan di terminalnya.

Tentukan kecepatan sinyal menggunakan rumus (4) disarankan karena alasan berikut:

1. Dalam teknik radio, besarnya sinyal sering dinilai berdasarkan efek energi total, misalnya, jumlah panas yang dilepaskan dalam resistor.

2. Norma energi ternyata "tidak peka" terhadap perubahan bentuk sinyal, mungkin signifikan, tetapi terjadi dalam periode waktu yang singkat.

Ruang bernorma linier dengan nilai berhingga dari norma bentuk (1.15) disebut ruang fungsi dengan kuadrat integral dan dilambangkan secara singkat.

8 TEORI SINYAL ORTHOGONAL. SERI EMPAT UMUM

Setelah memperkenalkan struktur ruang linier dalam himpunan sinyal, setelah menentukan norma dan metrik, kami, bagaimanapun, kehilangan kesempatan untuk menghitung karakteristik seperti sudut antara dua vektor. Ini dapat dilakukan dengan merumuskan konsep penting dari produk skalar elemen ruang linier.

Produk titik dari sinyal. Ingatlah bahwa jika dua vektor dan diketahui dalam ruang tiga dimensi biasa, maka kuadrat modulus jumlah mereka

di mana adalah produk titik dari vektor-vektor ini, tergantung pada sudut di antara mereka.

Bertindak dengan analogi, kami menghitung energi dari jumlah dua sinyal dan:

. (5)

Berbeda dengan sinyal itu sendiri, energinya non-aditif - energi dari sinyal total mengandung apa yang disebut energi timbal balik.

. (6)

Membandingkan rumus(5) dan (6), menentukan produk skalar dari sinyal nyata dan:

Produk titik memiliki sifat-sifat:

, di mana adalah bilangan real;

Ruang linier dengan produk skalar seperti itu, lengkap dalam arti bahwa ia berisi semua titik batas dari setiap barisan vektor konvergen dari ruang ini, disebut ruang Hilbert nyata.

Ketidaksetaraan Cauchy mendasar- Bunyakovsky

Jika sinyal mengambil nilai kompleks, maka ruang Hilbert kompleks dapat didefinisikan dengan memasukkan produk titik ke dalamnya dengan rumus

seperti yang.

Sinyal ortogonal dan deret Fourier umum. Dua sinyal disebut ortogonal jika produk titiknya, dan karenanya energi timbal baliknya, adalah nol:

Membiarkan - Ruang sinyal Hilbert dengan nilai energi terbatas. Sinyal-sinyal ini didefinisikan selama periode waktu, terbatas atau tak terbatas. Misalkan sistem fungsi tak terbatas diberikan pada segmen yang sama, ortogonal satu sama lain dan memiliki norma satuan:

Mereka mengatakan bahwa dalam hal ini basis ortonormal ditentukan dalam ruang sinyal.

Mari kita perluas sinyal arbitrer berturut-turut:

(7)

Kinerja (7) disebut deret Fourier umum dari sinyal dalam basis yang dipilih.

Koefisien deret ini ditemukan sebagai berikut. Ambil fungsi dasar dengan angka arbitrer, kalikan kedua sisi persamaan (7) dan kemudian mengintegrasikan hasilnya dari waktu ke waktu:

. (8)

Karena basisnya ortonormal di ruas kanan persamaan (8) hanya anggota jumlah dengan nomor yang akan tetap, oleh karena itu

Kemungkinan merepresentasikan sinyal melalui deret Fourier umum adalah fakta yang sangat penting. Alih-alih mempelajari ketergantungan fungsional dalam kumpulan titik yang tak terhitung, kita mendapatkan kesempatan untuk mengkarakterisasi sinyal-sinyal ini dengan sistem koefisien yang dapat dihitung (tetapi, secara umum, tak terbatas) dari deret Fourier umum.

Energi sinyal, direpresentasikan dalam bentuk deret Fourier umum. Pertimbangkan beberapa sinyal yang diperluas secara seri dalam sistem basis ortonormal:

dan hitung energinya dengan mensubstitusikan deret ini secara langsung ke integral yang sesuai:

(9)

Karena sistem basis fungsi adalah ortonormal, jumlah (9) hanya anggota dengan angka yang tidak nol. Ini memberi kita hasil yang luar biasa:

Arti dari rumus ini adalah sebagai berikut: energi sinyal adalah jumlah energi semua komponen yang menyusun deret Fourier yang digeneralisasi.

Dosen Senior Departemen Elektronika Radio S. Lazarenko

Saat mempelajari teori sinyal yang digeneralisasi, masalah berikut dipertimbangkan.

1. Karakteristik dasar dan metode analisis sinyal yang digunakan dalam rekayasa radio untuk transmisi informasi.

2. Jenis utama transformasi sinyal dalam proses membangun saluran.

3. Metode konstruksi dan metode analisis sirkuit teknik radio dengan cara operasi yang dilakukan pada sinyal.

Sinyal radio dapat didefinisikan sebagai sinyal yang digunakan dalam rekayasa radio. Menurut tujuannya, sinyal teknis radio dibagi menjadi sinyal:

siaran radio,

televisi,

telegrap,

radar,

navigasi radio,

telemetri, dll.

Semua sinyal radio dimodulasi. Saat membentuk sinyal termodulasi, sinyal primer frekuensi rendah (analog, diskrit, digital) digunakan.

Sinyal analog mengulangi hukum mengubah pesan yang ditransmisikan.

Sinyal diskrit - sumber pesan mentransmisikan informasi pada interval waktu tertentu (misalnya, tentang cuaca), di samping itu, sumber diskrit dapat diperoleh sebagai hasil pengambilan sampel pada waktu sinyal analog.

Sinyal digital Merupakan tampilan pesan dalam bentuk digital. Contoh: pesan teks dikodekan menjadi sinyal digital.

Semua karakter pesan dapat dikodekan dalam biner, heksadesimal dan kode lainnya. Pengkodean dilakukan secara otomatis menggunakan encoder. Dengan demikian, simbol kode diubah menjadi sinyal standar.

Keuntungan dari transmisi data digital adalah kekebalan kebisingan yang tinggi. Konversi terbalik dilakukan dengan menggunakan konverter digital-ke-analog.

Model matematika dari sinyal

Ketika mempelajari sifat umum sinyal, seseorang biasanya mengalihkan perhatian dari sifat fisik dan tujuannya, menggantinya dengan model matematika.

Model matematika - metode yang dipilih dari deskripsi matematis sinyal, yang mencerminkan sifat paling penting dari sinyal. Berdasarkan model matematika, dimungkinkan untuk mengklasifikasikan sinyal untuk menentukan sifat umum dan perbedaan mendasarnya.

Sinyal radio biasanya dibagi menjadi dua kelas:

sinyal deterministik,

sinyal acak.

Sinyal deterministik Adalah sinyal, yang nilainya setiap saat adalah nilai yang diketahui atau dapat dihitung terlebih dahulu.

Sinyal acak Adalah sinyal, nilai sesaat yang merupakan variabel acak (misalnya, sinyal suara).

Model matematika dari sinyal deterministik

Sinyal deterministik dibagi menjadi dua kelas:

berkala,

non-periodik.

Biarlah S ( T ) - sinyal deterministik. Sinyal periodik dijelaskan oleh fungsi periodik waktu:

dan berulang sepanjang periode T ... Sekitar T >> T ... Sisa dari sinyal non-periodik.

Pulsa adalah sinyal yang nilainya berbeda dari nol untuk interval waktu terbatas (lebar pulsa ).

Namun, ketika menggambarkan model matematika, fungsi yang digunakan ditentukan pada interval waktu tak terbatas. Konsep durasi pulsa yang efektif (praktis) diperkenalkan:

momentum eksponensial.

Misalnya: menentukan durasi efektif pulsa eksponensial sebagai interval waktu di mana nilai sinyal berkurang 10 kali. Tentukan lebar pulsa efektif untuk gambar:

Karakteristik energi sinyal . Daya sesaat adalah daya sinyal melintasi 1 ohm:

Untuk sinyal non-periodik, kami memperkenalkan konsep energi pada resistansi 1 Ohm:

Untuk sinyal periodik, konsep daya rata-rata diperkenalkan:

Rentang dinamis sinyal didefinisikan sebagai rasio maksimum P ( T ) seminimal itu P ( T ) , yang memungkinkan Anda memberikan kualitas transmisi tertentu (biasanya dinyatakan dalam dB):

Pidato yang tenang dari penyiar memiliki jangkauan dinamis sekitar 25 ... 30 dB, untuk orkestra simfoni hingga 90 dB. Memilih nilai P min terkait dengan tingkat gangguan:
.

besarnya

disebut kapasitas saluran.

Transmisi sinyal yang tidak terdistorsi hanya dimungkinkan dengan syarat bahwa volume sinyal "cocok" dengan kapasitansi saluran.

Akibatnya, kondisi umum untuk mencocokkan sinyal dengan saluran transmisi informasi ditentukan oleh relasi

Namun, rasio menyatakan kondisi yang diperlukan tetapi tidak cukup untuk mencocokkan sinyal dengan saluran. Kondisi yang cukup adalah kesepakatan pada semua parameter:

Untuk saluran informasi, istilah berikut digunakan: kecepatan input informasi, kecepatan transfer informasi, dan bandwidth saluran.

Bandwidth C - kecepatan transfer informasi tertinggi yang dapat dicapai secara teoritis untuk saluran tertentu. Ini adalah respons saluran dan tidak tergantung pada statistik sinyal.

Ini adalah syarat utama untuk menyelaraskan sumber pesan dan saluran informasi secara dinamis.

Seperti disebutkan di atas, sinyal yang ditransmisikan secara jelas terkait dengan pesan yang ditransmisikan. Deskripsi matematis dari sebuah sinyal adalah beberapa fungsi waktu S(T). Sinyal komunikasi dapat diklasifikasikan menurut beberapa kriteria.

Dalam teori pesan, sinyal terutama dibagi menjadi deterministik (reguler) dan acak. Sinyal disebut deterministik, jika dapat dijelaskan dengan fungsi waktu yang diketahui. Oleh karena itu, sinyal deterministik dipahami sebagai sinyal yang sesuai dengan pesan yang ditransmisikan yang diketahui dan yang dapat diprediksi secara akurat sebelumnya untuk jangka waktu yang lama. Sinyal deterministik biasanya dibagi lagi menjadi periodik, hampir periodik dan non-periodik.

Dalam kondisi nyata, sinyal pada titik penerima tidak diketahui sebelumnya dan tidak dapat dijelaskan dengan fungsi waktu tertentu. Sinyal yang diterima tidak dapat diprediksi, acak karena beberapa alasan. Pertama, karena sinyal biasa tidak dapat membawa informasi. Memang, jika semuanya diketahui tentang sinyal yang ditransmisikan, maka tidak perlu mengirimkannya. Biasanya, di sisi penerima, hanya beberapa parameter sinyal. Kedua, sinyal bersifat acak akibat berbagai macam gangguan, baik eksternal (ruang, atmosfer, industri, dll) maupun internal (suara lampu, hambatan, dll). Sinyal yang diterima juga terdistorsi karena melewati jalur komunikasi, yang parameternya sering kali merupakan fungsi waktu acak.

Model sinyal komunikasi bukan satu fungsi waktu S(T) , tetapi satu set beberapa fungsi yang mewakili proses acak. Setiap sinyal spesifik adalah salah satu dari realisasi proses acak yang dapat dijelaskan oleh fungsi deterministik waktu. Seringkali, penerima mengetahui ansambel kemungkinan pesan (sinyal). Tugasnya adalah menentukan pesan mana dari ansambel tertentu yang ditransmisikan dari implementasi yang diadopsi dari campuran sinyal dengan interferensi.

Dengan demikian, sinyal yang ditransmisikan harus dianggap sebagai seperangkat fungsi yang merupakan implementasi dari proses acak. Karakteristik statistik dari proses ini sepenuhnya menggambarkan sifat-sifat sinyal. Namun, solusi dari banyak masalah spesifik menjadi sulit dalam kasus ini. Oleh karena itu, studi tentang sinyal dan lintasannya melalui berbagai rangkaian disarankan untuk dimulai dengan implementasi individual sebagai fungsi deterministik.

Deskripsi lengkap tentang sinyal tidak selalu diperlukan. Kadang-kadang beberapa karakteristik umum sudah cukup untuk analisis, yang paling mencerminkan sifat-sifat sinyal. Salah satu karakteristik sinyal yang paling penting adalah durasiT, yang menentukan waktu yang diperlukan untuk saluran dan hanya terkait dengan jumlah informasi yang dikirimkan oleh sinyal ini. Ciri yang kedua adalah lebar spektrum sinyal F, yang mencirikan perilaku sinyal selama durasinya, laju perubahannya. Sebagai karakteristik ketiga, seseorang dapat memperkenalkan karakteristik yang akan menentukan amplitudo sinyal sepanjang keberadaannya, misalnya, daya. Namun, kekuatan sinyal Rdengan itu sendiri tidak menentukan kondisi untuk transmisi melalui saluran komunikasi nyata dengan gangguan. Oleh karena itu, sinyal biasanya dicirikan oleh rasio kekuatan sinyal dan interferensi:

yang disebut rasio signal-to-noise atau rasio signal-to-noise.

Karakteristik sinyal yang disebut rentang dinamis,

yang menentukan interval perubahan level sinyal (misalnya, kenyaringan selama transmisi pesan telepon) dan menerapkan persyaratan yang sesuai pada linearitas jalur. Dari sisi ini, sinyal dapat dicirikan oleh apa yang disebut faktor puncak

mewakili rasio nilai sinyal maksimum dengan yang efektif. Semakin besar faktor puncak sinyal, semakin buruk kinerja energi perangkat radio.

Dari sudut pandang transformasi yang dilakukan pada pesan, biasanya membagi sinyal menjadi sinyal video (tidak termodulasi) dan sinyal radio (termodulasi). Biasanya spektrum sinyal video terkonsentrasi di wilayah frekuensi rendah. Saat menggunakan modulasi, sinyal video disebut modulasi. Spektrum sinyal radio terkonsentrasi di sekitar frekuensi menengah tertentu di wilayah frekuensi tinggi. Sinyal radio dapat ditransmisikan dalam bentuk gelombang elektromagnetik.

Sebagai penutup bagian ini, kami menjelaskan secara singkat sinyal yang digunakan dalam berbagai jenis komunikasi. dalam gambar. 1.2 menunjukkan sinyal video dalam bentuk rangkaian pulsa kontinu. Sinyal semacam itu dihasilkan untuk jenis pekerjaan telegrafik menggunakan kode biner lima digit. Bandwidth yang digunakan untuk transmisi sinyal tersebut tergantung pada kecepatan telegrafi dan, misalnya, 150-200 Hz bila menggunakan peralatan telegraf ST-35 dan mentransmisikan 50 karakter per detik. Saat mengirimkan pesan telepon, sinyalnya adalah f . terus menerus
waktu fungsi, seperti yang ditunjukkan pada gambar. 1.2 b.

V
telepon komersial, sinyal biasanya ditransmisikan dalam rentang frekuensi dari 300 Hz hingga 3400 Hz. Penyiaran membutuhkan bandwidth sekitar 40 Hz hingga 10 kHz untuk transmisi suara dan musik berkualitas tinggi. Saat mentransmisikan gambar diam menggunakan fototelegraf, sinyal memiliki bentuk yang ditunjukkan pada Gambar. 1.Z a.

Ini adalah fungsi langkah. Jumlah level yang mungkin sama dengan jumlah volume dan semitone yang ditransmisikan. Satu atau lebih saluran telepon standar digunakan untuk transmisi. Saat mentransmisikan gambar bergerak di televisi menggunakan 625 garis dekomposisi, diperlukan bandwidth frekuensi 50 Hz hingga 6 MHz. Dalam hal ini, sinyal memiliki struktur diskrit-kontinyu yang kompleks. Sinyal termodulasi memiliki bentuk yang ditunjukkan pada Gambar. 1.3 b (dengan modulasi amplitudo).