5814

Теория и классификация сигналов

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Теория сигналов. Классификация сигналов. Электрическим сигналом S(t) называют изменение электрического заряда, или тока, или напряжения во времени. Различают следующие виды сигналов: сигналы, произвольные по величине и непрерывные во врем...

Русский

2012-12-21

60 KB

17 чел.

I. Теория сигналов.

1.1. Классификация сигналов.

Электрическим сигналом S(t) называют изменение электрического заряда, или тока, или напряжения во времени.

Различают следующие виды сигналов:

1. сигналы, произвольные по величине и непрерывные во времени. Сюда относят аналоговые сигналы (без разрывов) и континуальные сигналы (с разрывами) ;

    

2. сигналы произвольные по величине и дискретные во времени (дискретные сигналы) ;

                           

                            S(t)

3. сигналы квантованные по величине и непрерывные во времени (квантованные сигналы ) ;

4. сигналы, квантованные по величине и дискретные во времени (цифровые сигналы ) ;

Все четыре разновидности сигналов называются детерминированными, если мгновенное значение сигнала можно заранее предсказать в любой момент времени с вероятностью 1, т.е. абсолютно достоверно. К таким сигналам относятся, в основном, управляющие сигналы и несущие колебания. Если же мгновенное значение сигнала заранее неизвестно и может быть предсказано с вероятностью < 1, то такие сигналы называются случайными. Как правило, все информационные колебания являются случайными. Сюда могут быть отнесены все четыре разновидности сигналов.

К случайным сигналам относят также шумовые колебания, представляющие собой суперпозицию различных случайных сигналов.

Для описания детерминированных сигналов используют амплитудно - временные характеристики и представления в виде суперпозиции простых колебаний.

Для описания случайных сигналов применяют методы теории вероятности и математической статистики; случайные сигналы моделируют детерминированными сигналами.

Изучение теории сигналов обычно начинают с изучения свойств и математических моделей детерминированных сигналов, которые потом дополняют различными статистическими методами.

1.2. Амплитудно - временные параметры детерминированных

сигналов.

Рассмотрим график зависимости напряжения от времени, представляющий собой прямоугольный импульс с различными отклонениями от идеальной формы. На его примере рассмотрим некоторые возможные параметры, используемые для описания различных сигналов в амплитудно - временных координатах.

Импульс  идеальной формы.              Импульс реальной формы.      

Um- амплитуда импульса ;

Uср- средняя амплитуда импульса ;

UВ1- выброс фронта ;

UВ2- выброс среза ;

U- скол вершины ;

и- длительность импульса ;

ф- длительность фронта ;

ср- длительность среза ;

в- длительность вершины ;

У сигналов другой формы могут исключаться и добавляться некоторые параметры. Кроме сигналов в виде одиночных импульсов, как здесь рассмотренный, широко применяются периодически повторяемые сигналы. В этом случае к набору рассмотренных параметров добавляется период повторения сигнала Т , или частота повторения     F= 1/T или =2F.

                                            Кроме того часто используется обобщен-

                                            ный параметр периодической последо-

                                            вательности импульсов называемый

                                            скважностью : Q=T/и , или коэффици -

                                            ент заполнения, определяемый как

                                                                  Kзап=1/Q.

Используя упомянутые параметры сигналов, составляют их математические модели. При этом очень широко используется метод кусочной аппроксимации, когда на каждом конкретном отрезке времени   t1,t2  мгновенное значение сигнала , описывают некоторой функцией. В качестве последней широко используется линейная функция U=kt, где k=const. В этом случае метод называют методом кусочно - линейной аппроксимации. Например, математическая модель периодического трансцендального сигнала с помощью этого метода может быть записана следующим образом :


                                                                       


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10115. Устройства ввода-вывода 43.07 KB
  Устройства ввода-вывода Компьютер обменивается информацией с внешним миром с помощью периферийных устройств. Только благодаря периферийным устройствам человек может взаимодействовать с компьютером а также со всеми подключенными к нему устройствами. Любое подключен
10116. Состав и структура системного блока компьютера 15.66 KB
  Состав и структура системного блока компьютера Системный блок основное устройство компьютера. На передней стороне системного блока находится 2 кнопки: Power для включения и выключения компьютера, Reset для перезагрузки компьютера. Индикаторы две светящиеся ла...
10117. Материнская плата компьютера и её краткая характеристика 14.41 KB
  Материнская плата компьютера и её краткая характеристика Материнская плата любого компьютера выполняет несколько основных функций. Главное это механическая основа любого компьютеpа. Она содержит платы расширения разъемы дополнительные элементы базовый набо...
10118. Процессор. Что такое процессор 18.31 KB
  Процессор. Что такое процессор Процессор это главная микросхема компьютера его мозг. Он выполняет программный код находящийся в памяти и руководит работой всех устройств компьютера. Чем выше скорость работы процессора тем выше быстродействие компьютера. Процесс...
10119. Что такое архитектура и структура компьютера 19.6 KB
  Что такое архитектура и структура компьютера При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру. Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне включающее описание пользовательских возможностей про
10120. Характеристики процессора 14.11 KB
  Характеристики процессора Маленькие микропроцессоры их размер можно сравнить с кусочком сахара или мобильным телефоном являются своего рода локомотивом компьютера и часто самым дорогим внутренним его компонентом. Процессор в основном считывает данные из памяти
10121. Система команд процессора. Совместимость снизу-вверх 15.44 KB
  Система команд соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования а именно: определённых типах данных инструкций системы регистров методов адресации моделей памяти способов обработки прерываний и исключений методов ввода и вывода. Система ко
10122. Операционные системы 39 KB
  Операционные системы. 1. Исторический обзор. Операционные системы ОС предоставляют набор функциональности необходимой для работы большинства приложений на компьютере а также связующие механизмы для контроля и синхронизации. На первых компьютерах не было операци...
10123. Среда программирования PASCAL 196.5 KB
  Трансляторы интерпретаторы и компиляторы. Трансля́тор программа или техническое средство выполняющее трансляцию программы. Транслятор обычно выполняет также диагностику ошибок формирует словари идентификаторов выдаёт для печати тексты програ