Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Методы формирования и преобразования сигналов в каналах связи

Методы преобразования сигналов в каналах связи

Определение 1

Сигнал – это материальное воплощение сообщения, которое используется при хранении, передаче и переработке информации.

Преобразование сигналов в канала связи осуществляется двумя способами:

  1. Модуляция
  2. Кодирование

Модуляция представляет собой процесс изменения одного или нескольких параметров сигнала переносчика под действием сигнала сообщения. В качестве модулируемого сигнала могут быть использованы гармонические высокочастотные колебания, имеющие следующий вид:

$Uн = U0cos(w0t+ф)$

Такие колебания характеризуются частотой (w0), амплитудой (U0) и фазой (ф). Из-за действия сигнала сообщения может изменяться один из данных параметров. Таким образом процесс модуляции можно разделить на три типа: частотная, амплитудная и фазовая модуляция. В качестве переносчика также может быть использована периодическая последовательность импульсных сигналов, характеризующихся периодом колебаний, амплитудой, положением импульса во времени, а также продолжительностью. Таким образом возможны четыре варианта импульсной модуляции сигнала:

  • амплитудно-импульсная (меняется амплитуда импульса),
  • частотно-импульсная (меняется период импульса),
  • широтно-импульсная (меняется продолжительность импульса),
  • время-импульсная (меняется положение импульса во временной оси) модуляция.

При использовании аналоговых систем модуляция достаточна для передачи сообщения. В цифровых системах передачи сообщение сначала кодируется, а затем модулируется. В данном случае модуляции подвергается тот параметр, который был определен кодированным сигналом.

В цифровых системах передачи аналоговый сигнал должен быть подвержен кодированию - переводу в цифровой код. Данный перевод очень сложен и охватывает три последовательных процесса: дискретизация во времени, квантование отсчетных уровней по времени, кодирование.

При дискретизации по времени берутся мгновенные отсчеты непрерывного сигнала через равные промежутки времени (шаг дискретизации). Интервалы времени в таком случае определяются теоремой Котельникова. При квантовании отсчетных значений по уровню, данные значения заменяются счетным числом уровней через шаги - шаги квантования. При кодировании количество уровней представляется при помощи определенного кода. Простейшим примером кодирования является передача текста. Каждый текст представляет собой определенное количество элементов: знаки препинания, буквы и цифры. Совокупность этих элементов называется алфавитом источника сообщения. Так как количество элементов конечно, то их можно закодировать (пронумеровать), таким образом передача сообщения сводится к передаче последовательности чисел. Например, для передачи 32 букв русского алфавита необходимо передать числа от 0 до 31, а в случае передачи числа в десятичной форме надо передать число от 0 до 9.

«Методы формирования и преобразования сигналов в каналах связи» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Помощь с рефератом от нейросети
Написать ИИ

Методы формирования сигналов в каналах связи

Определение 2

Формирование сигнала - манипуляция аналоговым сигналом таким образом, чтобы он отвечал требованиям следующих этапов обработки.

В зависимости от используемых систем передачи и оборудования методы формирования сигналов в каналах связи делятся на следующие:

  1. Фильтрация. Фильтрация представляет собой самую распространенную функцию формирования сигнала, потому что не весь спектр передаваемого сигнала содержит достоверные сведения. Она используется для удаления ненужных компонентов, например, шума.
  2. Усиление. На усиления сигнала возложены две основные функции: увеличение разрешающей способности входного сигнала и увеличение отношение шум/сигнал. Например, выход электронного датчика температуры недостаточно высок для аналого-цифрового преобразователя, поэтому необходимо довести уровень напряжения датчика до нужного. Самыми распространенными усилителями сигнала являются пиковые детекторы, логарифмические усилители, программируемые усилители усиления, усилители удержания и выборки, а также измерительные усилители.
  3. Затухание. Затухание является противоположным процессом по отношению к усилению. Данный метод формирования сигнала снижает амплитуду входного сигнала. Оно необходимо при измерении напряжений, которые превышают 10 В.
  4. Возбуждение. Для нормального функционирования пассивного датчика необходимо внешнее питание. Точность и стабильность сигнала возбуждения напрямую связаны с точностью и стабильностью датчика.
  5. Линеаризация. Данный метод используется в том случае, когда сигналы напряжения никак не связаны с физическими измерениями. Он представляет собой процесс интерпретации сигнала от датчика и осуществляется при помощи программного обеспечения или формирования сигнала.
  6. Электрическая изоляция. Такой способ формования применяется в случае необходимости изоляции источников возмущения.
Дата последнего обновления статьи: 13.08.2024
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot