Тема 1. Основні поняття теорії сигналів
Тема 1. Основні поняття теорії сигналів – 4 год.
1. Класифікація та способи математичного опису сигналів
2. Аналогові сигнали
2.1. Частотний (спектральний) опис сигналів
2.2. Часовий (динамічний) опис сигналів
2.3. Операторний опис сигналів
3. Дискретизовані та цифрові сигнали
4. Модульовані сигнали та їхнє
застосування
4.2. Сигнали
з кутовою модуляцією (ЧМ- та ФМ-сигнали)
5.1. Числові
характеристики випадкових сигналів
4.1. Амплітудно-модульовані сигнали
4.3. Модуляція імпульсних коливань
5. Стохастичні (випадкові) сигнали
7. Модульовані сигнали та їх застосування
Як зазначалось вище, високочастотні коливання, які можна ефективно випромінювати, і які здатні поширюватись з малими втратами по каналу зв’язку, виконують роль переносника інформаційних сигналів, і відповідають певним повідомленням. Ці високочастотні коливання називають несучими або носійними.
Несуче коливання характеризується відповідними параметрами (амплітудою, частотою тощо), які визначають його форму та характер змін в часі. За відсутності інформаційного сигналу ці параметри є незмінними.
Як несучі коливання звичайно використовують періодичні коливання (неперервні або періодичну послідовність імпульсів), які мають дискретний (лінійчастий) спектр.
Найпростішим неперервним несучим коливання є гармонічне коливання:
Несуче високо-частотне коливання виконує роль переносника інформаційних сигналів.
, (1.42)
яке характеризується трьома параметрами: амплітудою Аm, частотою w0 та початковою фазою j0.
Найпростіший імпульсний переносник – періодична послідовність імпульсів прямокутної форми (рис.1.11), яка характеризується більшою кількістю параметрів:
амплітудою Аm, тривалістю імпульсів tі, періодом повторення Тn, а також іншими параметрами форми імпульсу.
Рис.1.11. Імпульсний переносник
Вид модуляції визначає параметр несучого коливання, який змінюється під дією інформаційного керуючого сигналу.
Залежно від того, який з параметрів переносника змінюється відповідно до інформаційного керуючого сигналу, розрізняють різні види модуляції.
Так, для гармонічного переносника можливі три основні види модуляції: амплітудна (АМ), частотна (ЧМ) та фазова (ФМ). У деяких випадках використовують комбінацію цих видів.
Для імпульсного переносника можливі такі види модуляції: амплітудно-імпульсна (АІМ), фазоімпульсна(ФІМ), широтноімпульсна (ШІМ), частотно-імпульсна (ЧІМ), кодоімпульсна (КІМ).
Далі коротко розглянемо математичні моделі (ММ) та основні параметри модульованих сигналів.