97962

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ. ИХ ВИДЫ И ТИПЫ. МОДЕЛИ СИГНАЛОВ

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Основной из главных характеристик измерительных сигналов является их форма и вид. Форма – кривая которая описывает закон изменения сигнала во времени. Различные сигналы имеют различную форму. Вид измерительного сигнала определяется при конкретных условиях и для разных измеряемых величин.

Русский

2015-10-26

97.5 KB

11 чел.

Министерство образования Российской Федерации

БИЙСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

Государственного образовательного учреждения  высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет имени И.И. Ползунова»

Кафедра МСИА

Реферат

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ. ИХ ВИДЫ И ТИПЫ. МОДЕЛИ СИГНАЛОВ

Выполнил:

студент гр. ИИТ-01

Карзаков В. А.

Руководитель:

доцент

Сыпин Е. В.

Бийск 2004

СОДЕРЖАНИЕ

[0.0.1] ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ. ИХ ВИДЫ И ТИПЫ. МОДЕЛИ СИГНАЛОВ

[1] ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ. ВИДЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

[2] ТИПЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

[3] МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СИГНАЛОВ

[4] СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ. ВИДЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

Сигнал (от  латинского signum – знак), как физический процесс (или явление), несущий сообщения (информацию) о каком либо событии, состоянии объекта наблюдения либо передающий команды управления, указания, оповещения и т. д. (например, световой сигнал светофора, звуковой сигнал автомобиля, визуальный и пр.)

Измерительный сигнал (эталонный сигнал) – сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.  Измерительные сигналы, как правило, используются для контроля и настройки радиоэлектронных устройств. Для этого необходимо измерительный сигнал подать на вход тестируемого устройства. Снимая этот сигнал с выхода рассматриваемого устройства и сравнивая его с измерительным (входным) сигналом, можно судить о работоспособности устройства и его характеристиках.

Основной из главных характеристик измерительных сигналов является их форма и вид. Форма – кривая которая описывает закон изменения сигнала во времени. Различные сигналы имеют различную форму. Вид измерительного сигнала определяется при конкретных условиях и для разных измеряемых величин.

По виду измеряемые сигналы могут быть классифицированы:

  •  Механические
  •  Магнитные
  •  Тепловые
  •  Электрические
  •  Акустические
  •  Световые
  •  Сигналы, вызванные ионизирующим излучением.

Так как данный курс непосредственно связан с электрическими сигналами, другие виды сигналов в дальнейшем рассматриваться не будут.

ТИПЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

По типу измерительные сигналы делятся на:

1.Аналоговый сигнал – описывается непрерывной (или кусочно-непрерывной) функцией , причем и аргумент и сама функция могут принимать любые значения из некоторых интервалов ,  .

На рисунке 1 изображен график аналогового сигнала  ;  ω=2πf ; ;f=1/2π .

Рис. 1

К аналоговым сигналам относятся, например, речевые сигналы.

2.Дискретный измерительный сигнал – описывается решотчатой функцией (последовательностью, временным рядом) ,  которая может принимать любые значения в некотором интервале , в то время как независимая переменная n примет лишь дискретные значения, причем n=0, 1, 2, ....; Т – интервал дискретизации.

На рисунке 2 изображен график дискретного сигнала   ; ω=2πf ; ;f=1/2π ; Т=π/4.

Рис. 2

Дискретный сигнал может быть вещественным или комплексным. В первом случае отсчеты принимают лишь вещественные значения, во втором – комплексные. К дискретным не квантованным по амплитуде сигналам относятся сигналы, используемые в системах связи с амплитудно-импульсной модуляцией.

3. Цифровой сигнал – описывается квантованной решотчатой функцией (квантованной последовательностью, квантованным временем) , т.е. решотчатой функцией, принимающей лишь ряд дискретных значений – уровней квантования h1, h2, h3,......hk, в то время как независимая переменная n принимает  значения 0, 1, …..

На рисунке 3 изображен график цифрового сигнала  ; ω=2πf ; ;f=1/2π ; Т=π/4; ,

l=1, 2,…..к; к=9 и переменная функция определяется следующим образом:

l=2, 3…..,к-1

Рис. 3

Каждый из уровней квантования кодируется кодом, состоящим из двоичных цифр, так что передача или обработка отсчета цифрового кодированного сигнала сводится к операциям над безразмерным двоичным кодом. Число к уровней квантования и число S разрядов соответствующих кодов связаны зависимостью Sint(log2k). (значение int(B) – наименьшее целое число, не меньше числа В).

К цифровым сигналам относятся сигналы, используемые в системах связи с импульсно-кодовой модуляцией, цифровой электронике и др.

Преобразование сигнала производится в цифровую форму при помощи аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Практически все они используют двоичную систему представления при равномерной шкале, характеризуясь определенным числом разрядов.

Наиболее часто используются 8-,10-,12-,16-,20- и 24-х разрядные АЦП. Каждый дополнительный разряд улучшает отношение сигнал шум на 6 децибел (вернее сказать, способен улучшить это отношение при оптимальной реализации всех прочих компонент системы сбора сигналов). Однако увеличение количества разрядов снижает возможную скорость дискретизации  и увеличивает стоимость аппаратуры.

Для обратного преобразования используется цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), особые характеристики которого (разрядность, частотная дискретизация, число каналов и т. п.)  аналогичны характеристикам АЦП.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СИГНАЛОВ

Под математической моделью понимают описание сигнала на формальном языке математики, т.е. с помощью формул, неравенств или логических соотношений. Для описания одних и тех же сигналов могут быть использованы различные математические модели.

Выбор модели определяется адекватностью модели реальному сигналу, простотой математического описания, назначением модели и др.

Особенностью моделей сигналов является априорная (доопытная) неопределенность значений информативных параметров, обусловленная в общем случае неизвесными размерами измеряемой величины.

Существуют различные подходы к построению математических моделей сигналов:

1. Сигнал принимают квазидетерменированным. В этом случае для математического описания сигнала используют различные детерминированные функции времени.

2. Сигналы рассматривают как случайный процесс. Описание таких сигналов основывается на теории вероятностей и теории случайных функций.

3. Сигналы представляют в виде комбинаций случайной и детерминированной составляющих.

Ниже рассмотрены несколько примеров представления электрических сигналов математическими моделями.  

А) сигнал в виде прямоугольных колебаний описываемый следующим выражением  

Б) сигнал в виде пилообразных импульсов описываемый следующим выражением

В) сигнал в виде треугольных униполярных импульсов описываемый следующим выражением

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1.  Цифровая обработка сигналов. Справочник. М. Радио и связь. 1985

Гольденберг Л. М.

  1.  Основы метрологии и электрических измерений. М. Радио и связь. 1989

Под ред. Душина Е. М

3. Радиотехнические цепи и сигналы. М. Советское радио. 1977. Гоноровский И. С.

4. Измерение электрических и не электрических величин. Учебное пособие для вузов. М. Электроатомиздат. 1988. Евтихеев Н. П.

5. Электро- и радио- техника для всех. М. Советское радио. 1970. Под ред. Якобсона А. Х.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39999. Основы информационного менеджмента 301 KB
  Внутренняя и внешняя среды организации. Внутренняя среда организации и ее основные элементы. Характеристика внешней среды организации и ее основные элементы. Цели и задачи менеджмента организационные структуры органов управления организации.
40000. Информационный менеджмент как процесс. Использование функций и методов информационного менеджмента в практике управления организацией 158.5 KB
  Ведь нельзя недооценивать роль информации на этапе принятия финансовоуправленческого решения. Любая задержка информации или ее искажение чреваты непредсказуемыми последствиями. Данные являются характеристиками фактов и событий они являются источником информации. Для людей или организаций связанных с финансами решающее значение приобретают связи со средствами массовой информации СМИ они помогают распространять информацию добиться положительного общественного имиджа овладеть техникой достижения этих целей и т.
40001. Сущность стратегического планирования. Фазы стратегического планирования 336.5 KB
  Стpтeгичecкий мeнeджмeнт этo ткoe yпpвлeниe opгнизциeй кoтopoe oпиpeтcя н чeлoвeчecкий пoтeнцил кк ee ocнoвy opиeнтиpyeт пpoизвoдcтвeннyю дeятeльнocть н зпpocы пoтpeбитeлeй ocyщecтвляeт гибкoe peгyлиpoвниe и cвoeвpeмeнныe измeнeния в opгнизции дeквтныe вoздeйcтвию oкpyжющeй cpeды и пoзвoляющиe дoбивтьcя кoнкypeнтныx пpeимyщecтв чтo в кoнeчнoм cчeтe cпocoбcтвyeт выживнию opгнизции и дocтижeнию cвoиx цeлeй в дoлгocpoчнoй пepcпeктивe. Стpтeгичecкий мeнeджмeнт имeeт pяд oтличий oт oпepтивнoгo: миccия opгнизции в стратегическом...
40002. Тактическое планирование и бюджетирование маркетинга 441 KB
  Тактическое планирование и бюджетирование маркетинга Содержание темы: 1. Основные этапы тактического планирования маркетинга. Разработка бюджета маркетинга. Использование многокритериального анализа при планировании маркетинга в системе Mrketing Expert.
40003. Виртуальный маркетинг 99 KB
  Базы данных. системы постоянного слежения хранения и обработки маркетинговых данных необходимых для выработки управленческих решений. Маркетинговая информационная система предприятия может включать: 1 информационный блок базы данных; 2 банк моделей и методик: 3 программные средства и интегрированные системы. Базы данных.
40004. Совершенствование маркетинга в организациях 91 KB
  Маркетинг и технологические средства управления. Маркетинг как деятельности субъектов управления. Маркетинговая система МС как подсистема организационного управления объективно существует в любой действующей фирме однако степень ее развития и эффективности может значительно различаться. В смысле товаров значительное развитие получили МС для потребительской продукции предметов труда сырья и материалов слабее развиты МС для средств труда машин оборудования и еще слабее для технологических средств управления особенно организационного.
40005. Информационные процессы в маркетинге и объективная необходимость их автоматизации 335.5 KB
  Бурное развитие информационных процессов вызвано также изменениями в подходах к оценке роли информации в политической и экономической жизни страны. Наше общество стало открытым возросли требования к потребляемой им информации которая должна быть актуальной достоверной полной и доступной. Вопервых в результате законотворческой и регулирующей деятельности государства ужесточились требования к достоверности своевременности и законности отчетностатистической информации вырабатываемой на уровне микроэкономического объекта. Вовторых...
40006. Маркетинговые информационные системы 552.5 KB
  Поставщики маркетинговой информации. Поставщики маркетинговой информации. В систему маркетинговой информации входят подсистемы данных используемых в различных видах и на разных этапах деятельности. Среди этих подсистем выделяются: Подсистема научнометодической информации обеспечивающая научных и практических работников методологией и методикой маркетинговой деятельности научным анализом состояния и тенденций развития данной области знания сведениями о школах направлениях концепциях существующих в научной и практической деятельности.
40007. Сущность и функции управления маркетингом 286 KB
  Принципиальная возможность развития маркетинга в России была определена реформами 90х гг. В зависимости от стадии развития маркетинга и его ориентации на внешнюю среду можно выделить три уровня использования маркетинговой концепции в управлении организацией: изолированная реализация отдельных элементов маркетинга реклама стимулирование сбыта ценообразование с учетом спроса и др.; маркетинг как концепция рыночного управления организацией что предопределяет не просто создание службы маркетинга но и изменение философии ее деятельности....