Физические характеристики сигнала.

Лекция № 1.

Информация и сообщение. Физические характеристики сигнала. Схема системы электросвязи.

Краткое содержание:В радиосвязи информацией называют новые сведения об окружающем мире, которые являются объектом следующих операций: передачи, распределения, преобразования , хранения или непосредственного использования. Форма представления информации называется сообщением.

Схема системы электросвязи.

Для передачи информации от источника к получателю необходимо передать содержащие эту информацию сообщения. Сообщения на расстояние могут передаваться с помощью какого-либо материального носителя или физического процесса, протекающего во времени. Таким материальным носителем в радиотехнике являются электромагнитные волны. Важным параметром электромагнитной волны, распространяющейся со скоростью с, является длина волны. Если частота периодического изменения тока в проводнике f, то период этого изменения Т=1/f. Длина прямого пути, проходимого излученной проводником электромагнитной волной за время Т, называется длиной волны и обозначается символом l, т.е.

l= с/ f.

Например, в вакууме скорость распространения электромагнитной волны С_о⁼ 3*10⁸ м/с; если частота тока в проводнике f=3*10³ Гц, то длина излучаемой им волны l= 10⁵ м. При частоте «питающего» проводник тока f=3*10⁹ Гц= 3 ГГц будем иметь l= 10 см.

Используемый в настоящее время в радиотехнике диапазон частот токов, питающих передающие антенны, простирается от 10⁴ до 10¹² Гц.

Эти частоты называют высокими или радиочастотами; электромагнитные волны с такими частотами называются радиоволнами. Радиочастоты принято делить на диапазоны, наименования которых приведены в таблице. Деление радиоволн на диапазоны в радиосвязи установлено Международным регламентом радиосвязи

Физические характеристики сигнала.

Физическая характеристика сигнала – это описание любым способом его свойств. Важными с точки зрения передачи являются 3 основных параметра: время передачи Т_с , динамический диапазон изменения мощности сигнала от максимального Р_{с макс} до минимального Р_{с мин} значения , ширина полосы спектра частот ∆F_с .

Время передачи Т_с -название параметра определяет его смысл.

Динамический диапазон (D_с) характеризует пределы изменения мощности сигнала.

D_с =10lg (Р_{с макс} ⁄ Р_{с мин}) . Измеряется в децибелах.

Ширина полосы спектра частот ∆F_с равна разности максимальной и минимальной частотных составляющих сигнала ∆F_с = F_{с макс}─ _сF_{с мин} . Ширина полосы частот телефонного сигнала – от300 до 3400Гц, т.е. 3,1кГц, такая полоса обеспечивает дотаточную разборчивость речи и воспроизводит тембр речи, для качественной музыкальной передачи необходима полоса от 50 до 10000Гц, в телевидении и факсимиле необходимо качество воспроизведения изображения. Полоса частот телевизионного сигнала – до 6,5МГц. Ширина спектра частот телеграфного сигнала зависит от скорости телеграфирования и числа телеграфных посылок в кодовом слове. При низкоскоростной передаче требуется полоса в 100, 200, 400Гц, при среднескоростной -1200, 2400, 4800 или 9600Гц, при высокоскоростной – 96 или 192 кГц, из расчета 2Гц на 1бит ⁄ с скорости передачи информации.

Три рассмотренных параметра позволяют представить любой сигнал в трехмерном пространстве с координатами Т_с , D_с, ∆F_с в виде параллелепипеда с объемом V _c = Т_с ∙ D_с ∙ ∆F_с = Т_с ∙ D_с ∙ 10lg (Р_{с макс} ⁄ Р_{с мин})

Объем сигнала пропорционален объему информации , которую он содержит. При этом один и тот же объем можно получить при различных значениях Т_{с ,} D_{с ,}  ∆F_с. Это используют на практике при преобразовании сигнала без потери количества информации.

Если передаваемый сигнал характеризуется объемом. то канал передачи характеризуется емкостью. Емкость канала также имеет три составляющие: Т_{к ,} D_{к ,}  ∆F_к. При передаче в общем случае необходимо обеспечить V _к ≥ V _{c .}

Контрольные вопросы:

1. Дать определение терминам: информация, сообщение, сигнал.

2. Привести пример источника сообщений по структурной схеме системы радиосвязи.

3. Что такое электромагнитная волна?

4. Какой диапазон частот относится к радиочастотному.

5. Перечислить названия диапазонов радиоволн.

Задание на СРС

1. Дать письменно характеристику каждому элементу структурной схемы системы радиосвязи.

[1, стр. 10-22].

Задание на СРСП

1. Вычислить длину волны гармонической электромагнитной волны в вакууме, если частота соответствующего ей радиочастотного колебания равна 50МГц.

Глоссарий

Лекция № 2

12
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• Далее ⇒