Мета роботи. Набути практичних навиків розрахунків параметрів сигналів електрозв’язку.

Набути практичних навиків розрахунків параметрів сигналів електрозв’язку.

2 Теоретичні відомості

Сигнали і їх загальні характеристики. Описати конкретний сигнал можна деякою функцією часу s(t). Визначивши цю функцію, ми визначаємо і сиг­нал. Однак таке повне описування сигналу потрібно не завжди. Для вирі­шення ряду питань досить більш загального описування у вигляді декількох узагальнених параметрів, що характеризують основні властивості сигналу, по­дібно тому, як це робиться в системах транспортування. Зазначаючи габарити і вагу, ми характеризуємо основні властивості предмета, враховуючи умови його транспортування; інші властивості предмета (наприклад, колір, запах тощо) є несуттєвими.

Сигнал є також об'єктом транспортування (передавання) по каналах зв'язку. Тому доцільно визначити параметри сигналу, що є основними стосовно його передавання. Такими параметрами є тривалість сигналу, його динамічний діапазон і ширина спектра.

Усякий сигнал, розглянутий як часовий процес, має початок і кінець. Тому тривалість сигналу Т є природним його параметром, що визначає інтервал часу, у межах якого існує сигнал.

Характеристиками сигналу всередині інтервалу його існування є динамічний діапазон і швидкість зміни сигналу.

Динамічний діапазон визначається як відношення найбільшої миттєвої потужності сигналу до найменшої. Динамічний діапазон мови диктора, наприк­лад, дорівнює 25-30, невеликого вокального ансамблю - 45-55, симфонічного оркестру - 65-75 дБ.

У реальних системах завжди є перешкоди. Для задовільного передавання потрібно, щоб найменша потужність сигналу перевищувала потужність перешкод. Відношення потужності сигналу до потужності перешкоди характеризує від­носний рівень сигналу. Звичайно визначається логарифм цього відношення, що називається перевищенням сигналу над цією перешкодою:

Це перевищення і приймається як другий параметр сигналу.

Третім параметром є ширина спектра сигналу F _с. Завдяки цій величині можна одержати інформацію про швидкість зміни сигналу всередині інтервалу його існування.

У техніці зв'язку спектр сигналу часто свідомо обмежується. Це обумовлено тим, що апаратура і лінія зв'язку мають обмежену смугу частот. Обмеження спектра здійснюється, виходячи з припустимих спотворень сигналу. Наприклад, при телефонному зв'язку потрібно виконати дві умови: щоб мова була розбірлива і кореспонденти могли упізнати один одного за голосом. Для виконання цих умов спектр мовного сигналу можна обмежити смугою 300-3400 Гц.

Передавання більш широкого спектра мови при цьому недоцільне, оскільки спричинює технічні ускладнення і збільшення витрат. Ширина спектра теле­графного сигналу залежить від швидкості передавання і звичайно приймається такою: Р ≈ 1, 5V, де V - швидкість телеграфування, бод, що визначає кількість переданих телеграфних посилок за одиницю часу. Так, при телетайпному пере­даванні V = 50 бод і Р - 75 Гц.

Об'ємом сигналу називають добуток трьох основних параметрів сигналу:

Для того щоб сигнал із заданими об’ємом Vс передати по каналу зв’язку, необхідно, щоб виконувалася умова

D_k - динамічний діапазон сигналу; Т_k - час, протягом якого по каналу ведеться передавання; F_k - смуга частот пропускання каналу.

При цьому

Розрізняють такі види сигналів: прості; складні; еталонні або пробні; детермі­новані; випадкові; періодичні; майже періодичні; неперіодичні.

Простим сигналом називається сигнал, що відповідає одній елементарній посилці. Наприклад, при передаванні дискретної інформації простому сигналу відповідає сигнал кодового символу в комбінації.

Сигнал, що є сукупністю елементарних посилок, називається складним.

У теорії зв'язку вводиться поняття бази сигналу

Де 2 Т- тривалість сигналу; F = смуга частот, яку займає сигнал.

Для простих сигналів v ≈ 1, а для складних v > > 1. З урахуванням цього прості сигнали називаються вузькосмуговими, а складні - широкосмуговими.

Еталонні або пробні сигнали:

1) гармонічний сигнал

де А, ω, φ -амплітуда, частота і фаза сигналу відповідно;

2) одинична функція (функція включення)

3) одиничний імпульс (дельта-функція)

Сигнал, що описується визначеною функцією часу, називається детермі­нованим або регулярним, наприклад,

Випадковим називається такий сигнал, математичним описуванням якого є випадкова функція часу.

3 Підготовка до роботи

3.1. Ознайомитись з інструкцією.

3.2. Опрацювати теоретичний матеріал за темою роботи.

3.3. Усно відповісти на питання вхідного контролю.

3.4. Продумати методику виконання роботи.

3.5. Підготувати бланк звіту по даній роботі.

4 Питання вихідного контролю

4.1. Що називають сигналом?

4.2. Що характеризує ширина спектру сигналу?

4.3. Які сигнали називають простими?

4.4. Які сигнали називаються складними?

4.5. Які види сигналів розрізняють?