Сигналите са информационни кодове, които хората използват, за да предадат съобщения информационна система. Сигналът може да бъде подаден, но не е необходимо да бъде получен. Докато едно съобщение може да се счита само за сигнал (или набор от сигнали), който е получен и декодиран от получателя (аналогов и цифров сигнал).

Един от първите методи за предаване на информация без участието на хора или други живи същества бяха сигнални пожари. При възникване на опасност огньовете се палеха последователно от един пост на друг. След това ще разгледаме метода за предаване на информация с помощта на електромагнитни сигнали и ще се спрем подробно на темата аналогов и цифров сигнал.

Всеки сигнал може да бъде представен като функция, която описва промените в неговите характеристики. Това представяне е удобно за изучаване на радиотехнически устройства и системи. Освен сигнала в радиотехниката има и шум, който е негова алтернатива. Без шум полезна информацияи изкривява сигнала чрез взаимодействие с него.

Самата концепция дава възможност да се абстрахираме от конкретни физически величини, когато разглеждаме явления, свързани с кодирането и декодирането на информация. Математическият модел на сигнала при изследването позволява да се разчита на параметрите на времевата функция.

Видове сигнали

Сигналите, базирани на физическата среда на носителя на информация, се делят на електрически, оптични, акустични и електромагнитни.

Според метода на настройка сигналът може да бъде редовен или нередовен. Представя се редовен сигнал детерминирана функциявреме. Неправилен сигнал в радиотехниката се представя чрез хаотична функция на времето и се анализира с помощта на вероятностен подход.

Сигналите, в зависимост от функцията, която описва техните параметри, могат да бъдат аналогови и дискретни. Дискретен сигнал, който е бил квантован, се нарича цифров сигнал.

Обработка на сигнала

Аналоговите и цифровите сигнали се обработват и насочват за предаване и получаване на информация, кодирана в сигнала. След като информацията бъде извлечена, тя може да се използва за различни цели. В специални случаи информацията се форматира.

Аналоговите сигнали се усилват, филтрират, модулират и демодулират. Цифровите данни също могат да бъдат обект на компресиране, откриване и т.н.

Аналогов сигнал

Сетивата ни възприемат цялата постъпваща информация в аналогов вид. Например, ако видим минаваща кола, виждаме нейното движение непрекъснато. Ако нашият мозък можеше да получава информация за позицията си веднъж на всеки 10 секунди, хората постоянно щяха да бъдат прегазвани. Но можем да оценим разстоянието много по-бързо и това разстояние е ясно дефинирано във всеки момент от времето.

Абсолютно същото се случва и с друга информация, можем да оценим силата на звука във всеки един момент, да усетим натиска, който пръстите ни оказват върху предмети и т.н. С други думи, почти цялата информация, която може да възникне в природата, е аналогова. Най-лесният начин за предаване на такава информация е чрез аналогови сигнали, които са непрекъснати и дефинирани по всяко време.

За да разберете как изглежда аналогов електрически сигнал, можете да си представите графика, която показва амплитудата по вертикалната ос и времето по хоризонталната ос. Ако, например, измерим промяната в температурата, тогава на графиката ще се появи непрекъсната линия, показваща нейната стойност във всеки момент от времето. За предаване на такъв сигнал се използва електрически ток, трябва да сравним стойността на температурата със стойността на напрежението. Така например 35,342 градуса по Целзий могат да бъдат кодирани като напрежение от 3,5342 V.

Аналоговите сигнали се използват във всички видове комуникации. За да се избегнат смущения, такъв сигнал трябва да бъде усилен. Колкото по-високо е нивото на шума, тоест смущението, толкова повече сигналът трябва да бъде усилен, за да може да бъде получен без изкривяване. Този метод на обработка на сигнала изразходва много енергия за генериране на топлина. В този случай усиленият сигнал може сам да причини смущения за други комуникационни канали.

Сега аналогови сигналиТе се използват също в телевизията и радиото, за преобразуване на входния сигнал в микрофоните. Но като цяло този тип сигнали се заменят или заменят с цифрови сигнали навсякъде.

Цифров сигнал

Цифровият сигнал се представя от поредица от цифрови стойности. Най-често използваните сигнали днес са двоичните цифрови сигнали, тъй като те се използват в двоичната електроника и са по-лесни за кодиране.

За разлика от предишния тип сигнал, цифровият сигнал има две стойности "1" и "0". Ако си спомним нашия пример с измерване на температурата, тогава сигналът ще се генерира по различен начин. Ако напрежението, подадено от аналоговия сигнал, съответства на стойността на измерената температура, тогава определен брой импулси на напрежението ще бъдат подадени в цифровия сигнал за всяка температурна стойност. Самият импулс на напрежение ще бъде равен на "1", а липсата на напрежение ще бъде "0". Приемащото оборудване ще декодира импулсите и ще възстанови оригиналните данни.

След като си представим как ще изглежда цифровият сигнал на графика, ще видим, че преходът от нула към максимум е рязък. Именно тази функция позволява на приемащото оборудване да „вижда“ сигнала по-ясно. Ако възникнат някакви смущения, за приемника е по-лесно да декодира сигнала, отколкото при аналогово предаване.

Въпреки това е невъзможно да се възстанови цифров сигнал с много високо ниво на шум, докато все още е възможно да се „извлече“ информация от аналогов тип с голямо изкривяване. Това се дължи на ефекта на скалата. Същността на ефекта е, че цифровите сигнали могат да се предават на определени разстояния и след това просто да спрат. Този ефект се среща навсякъде и се решава чрез просто регенериране на сигнала. Когато сигналът се счупи, трябва да поставите повторител или да намалите дължината на комуникационната линия. Ретранслаторът не усилва сигнала, но разпознава оригиналната му форма и произвежда точно негово копие и може да се използва по всякакъв начин във веригата. Такива методи за повторение на сигнала се използват активно в мрежовите технологии.

Освен всичко друго, аналоговите и цифровите сигнали също се различават по способността за кодиране и криптиране на информация. Това е една от причините за прехода мобилни комуникациидо "цифра".

Аналогов и цифров сигнал и цифрово-аналогово преобразуване

Трябва да поговорим малко повече за това как аналоговата информация се предава по цифрови комуникационни канали. Нека отново използваме примери. Както вече споменахме, звукът е аналогов сигнал.

Какво се случва в мобилни телефоникоито предават информация по цифрови канали

Звукът, влизащ в микрофона, претърпява аналогово-цифрово преобразуване (ADC). Този процес се състои от 3 стъпки. Индивидуалните стойности на сигнала се вземат на равни интервали от време, процес, наречен вземане на проби. Според теоремата на Котелников за честотна лентаканали, честотата на вземане на тези стойности трябва да бъде два пъти по-висока от най-високата честота на сигнала. Тоест, ако нашият канал има ограничение на честотата от 4 kHz, тогава честотата на семплиране ще бъде 8 kHz.

След това всички избрани стойности на сигнала се закръглят или, с други думи, се квантуват. Колкото повече нива са създадени, толкова по-висока е точността на реконструирания сигнал в приемника. След това всички стойности се преобразуват в двоичен код, който се предава на основна станцияи след това достига до друг абонат, който е получателят. Процедурата за цифрово-аналогово преобразуване (DAC) се извършва в телефона на приемника. Това е обратна процедура, чиято цел е да се получи сигнал на изхода, който е възможно най-идентичен с оригиналния. След това аналоговият сигнал излиза под формата на звук от високоговорителя на телефона.

Целта на историята е да покаже какво е понятието „сигнал“, какви общи сигнали съществуват и какви общи характеристики имат.

Какво е сигнал? На този въпрос дори малко дете ще каже, че това е „нещо, с което можете да съобщите нещо“. Например, като използвате огледало и слънце, можете да предавате сигнали на разстояние на пряка видимост. На корабите някога сигналите се предаваха с помощта на семафорни флагове. Това е извършено от специално обучени сигналисти. По този начин информацията се предава с помощта на такива флагове. Ето как да предадете думата "сигнал":

В природата има огромно разнообразие от сигнали. Да, всъщност всичко може да бъде сигнал: бележка, оставена на масата, някакъв звук може да послужи като сигнал за започване на определено действие.

Добре, всичко е ясно с такива сигнали, така че ще премина към електрически сигнали, които в природата са не по-малко многобройни от всеки друг. Но те могат поне грубо да се разделят на групи: триъгълни, синусоидални, правоъгълни, зъбни, единични импулси и т.н. Всички тези сигнали са наименувани според това как изглеждат, когато са начертани на диаграма.

Сигналите могат да се използват като метроном за отброяване на часовници (като сигнал за време), за поддържане на времето, като контролни импулси, за управление на двигатели или за тестване на оборудване и предаване на информация.

Електрически характеристики сигнали

В известен смисъл електрическият сигнал е графика, показваща промяната в напрежението или тока във времето. Което на руски означава: ако вземете молив и маркирате времето по оста X и напрежението или тока по оста Y и маркирате съответните стойности на напрежението в определени моменти с точки, тогава крайното изображение ще покаже формата на вълната:

Има много електрически сигнали, но те могат да бъдат разделени на две големи групи:

Еднопосочен
Двупосочен

Тези. при еднопосочните токът тече в една посока (или изобщо не тече), а при двупосочните токът е променлив и тече или „там“, или „тук“.

Всички сигнали, независимо от вида, имат следните характеристики:

Период -- периодът от време, след който сигналът започва да се повтаря. Най-често се обозначава Т
Честота -- показва колко пъти ще се повтори сигналът за 1 секунда. Измерва се в херци. Например 1Hz = 1 повторение в секунда. Честотата е реципрочната стойност на периода (ƒ = 1/T)
Амплитуда -- измерено във волтове или ампери (в зависимост от това дали сигналът е ток или напрежение). Амплитудата се отнася до "силата" на сигнала. Колко далеч се отклонява графиката на сигнала от оста X?

Видове сигнали

Синусоида

Мисля, че представянето на функция, чиято графика на горната снимка няма смисъл, ви е добре известно грях (x).Неговият период е 360 o или 2pi радиана (2pi радиана = 360 o).

И ако разделите 1 секунда на период T, тогава ще разберете колко периода се побират в 1 секунда или, с други думи, колко често се повтаря периодът. Тоест вие ще определяте честотата на сигнала! Между другото, това е посочено в Hertz. 1 Hz = 1 секунда / 1 повторение в секунда

Честотата и периодът са обратни една на друга. Колкото по-дълъг е периодът, толкова по-ниска е честотата и обратно. Връзката между честота и период се изразява чрез прости отношения:

Сигнали, които приличат на правоъгълници по форма, се наричат „правоъгълни сигнали“. Те могат да бъдат разделени на прости правоъгълни сигнали и меандри. Правоъгълната вълна е правоъгълен сигнал, в който продължителността на импулса и паузата са еднакви. И ако съберем продължителността на паузата и пулса, получаваме периода на меандъра.

Редовният правоъгълен сигнал се различава от меандъра по това, че има различна продължителност на импулса и паузата (без импулс). Вижте снимката по-долу - тя казва хиляда думи.

Между другото, има още два термина за правоъгълни сигнали, които трябва да знаете. Те са обратни една на друга (като период и честота). Това разказИ фактор на запълване.Отношението (S) е равно на отношението на периода към продължителността на импулса и обратно за коефициента. пълнеж.

По този начин квадратната вълна е правоъгълен сигнал с работен цикъл 2. Тъй като нейният период е два пъти по-дълъг от продължителността на импулса.

S — работен цикъл, D — работен цикъл, T — период на импулса, — продължителност на импулса.

Между другото, графиките по-горе показват идеални правоъгълни сигнали. В реалния живот те изглеждат малко по-различно, тъй като в нито едно устройство сигналът не може да се промени абсолютно мигновено от 0 до някаква стойност и да падне обратно до нула.

Ако изкачим планина и след това веднага се спуснем и запишем промяната във височината на нашата позиция на графиката, ще получим триъгълен сигнал. Грубо сравнение, но вярно. При триъгълните сигнали напрежението (токът) първо се увеличава и след това веднага започва да намалява. А за класически триъгълен сигнал нарастващото време е равно на намаляващото време (и равно на половината от периода).

Ако такъв сигнал има нарастващо време по-малко или по-голямо от намаляващото време, тогава такива сигнали вече се наричат трион. И за тях по-долу.

Рамп сигнал

Както писах по-горе, асиметричният триъгълен сигнал се нарича трионен сигнал. Всички тези имена са условни и са необходими просто за удобство.

Изпратете добрата си работа в базата от знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

1. Аналогови и дискретни сигнали

1. Сигнал, който непрекъснато се променя във времето, така че стойността му да може да бъде измерена по всяко време, се нарича аналогов.

2. Сигнал, който се променя дискретно във времето, така че неговите стойности се определят само в преброими (с определена стъпка) моменти във времето, обикновено се нарича дискретен.

3. При вериги с дискретно време (с дискретни сигнали) входът и изходът винаги имат общ проводник, свързан към маса. Затова и не го показват.

4. Преобразувания: аналогов сигнал в дискретен сигнал се извършват с помощта на ключ за вземане на проби и нискочестотен филтър.

5. Дискретните сигнали се характеризират със скоростта на предаване на дискретните величини.

Сигнал под формата на проби се нарича амплитудно импулсно модулиран.

Честотата на дискретизация е същата като честотата на дискретизация.

2. Дискретни и цифрови сигнали

1. Цифровите (двоични) сигнали са специален случай на дискретни, когато за амплитудата на всеки импулс са разрешени само две стойности: съответно „0“ или „1“, текущи и нетекущи сигнали.

2. Преходите от дискретен сигнал към цифров сигнал се извършват с помощта на цифрово-аналогов преобразувател (DAC) и аналогово-цифров преобразувател (ADC).

3. ADC преобразува в две стъпки:

всяка дискретна сигнална стойност се преобразува от десетична в двоична бройна система;

Двоично число е свързано с двоичен сигнал с две позиции „0“ и „1“.

5 = 12 2 + 02 1 + 12 0 101

4. Цифровите сигнали се характеризират със скоростта на предаване в битове/сек.

Битът е минимално съобщение, указващо избора на една от двете стойности: “0” и “1”.

1 байт е равен на 8 бита.

5. Предаването през LEC от 1 bit/s обикновено изисква 1 Hz честотна лента.

3. Концепцията за времево разделение на каналите

1. Схема, която има няколко входа и изхода и се характеризира с функционално предназначение (усилвател, филтър и т.н.), се нарича система.

2. Системата за времево разделение на каналите се основава на предоставянето на всеки абонат на собствено индивидуално работно време.

3. A. Индивидуално време на работа означава наличието на индивидуални ключове за вземане на проби.

B. Цифровите сигнали се предават по линията.

CU е устройство за управление на ключове.

Б. За превключване входящите и изходящите линии на абонати са свързани към телефонната централа.

При пространственото превключване броят на входящите и изходящите линии е еднакъв, при превключването по време те са различни.

Паметта е забавящо (няколко интервала) устройство.

4. Цифров филтъри неговите елементи

1. При дискретни сигнали информацията се носи от импулсната обвивка x(n), която зависи от номера на извадката n.

2. Операциите върху обвивката на импулса се извършват с помощта на устройство, наречено цифров филтър.

3. Цифровият филтър е реализиран със средства компютърна технологияи се състои от три елемента:

сигнален филтър аналогов дискретен

4. Синтезът на цифров филтър се състои от три етапа:

A. Намерено е аналогово устройство, което извършва желаната операция върху обвивката на сигнала.

B. Импулсният спектър на аналогово устройство се взема като поредица от импулси с обвивка g(n).

B. Като модел е внедрен цифров филтър.

Публикувано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Основни понятия и дефиниции на системите за предаване на дискретни съобщения. Сигнални констелации за AFM и квадратурна AM. Спектрални характеристикисигнали от AFM. Модулатор и демодулатор на сигнали, шумоустойчивост на кохерентно приемане на сигнали с АСМ.

дисертация, добавена на 09.07.2013 г

Филтриране на сигнали срещу фонов шум в съвременната радиотехника. Концепцията за електрически филтър като верига, която има селективен отговор на външни влияния. Класификация на филтрите по вид честотна характеристика. Етапи на проектиране на филтъра.

курсова работа, добавена на 23.01.2010 г

Принципи на проектиране на електрически филтър и усилвател на напрежение. Анализ на спектъра на сложен периодичен сигнал. Оценка на преминаването на входния сигнал през радиоустройства. Разработване на схеми за електрически филтри и усилватели на напрежение.

курсова работа, добавена на 28.03.2015 г

Концепция и функционални характеристики активен филтър, неговият вътрешна структураи елементи, изисквания, честотни характеристики. Определяне на параметрите и реда на прототипния филтър, неговите трансферна функция. Настройка на полюсната честота.

курсова работа, добавена на 29.12.2013 г

презентация, добавена на 19.08.2013 г

Дефиниране на операторната функция на филтъра ARC. Изчисляване на амплитудни и фазови спектри на отговор. Начертайте функцията на времето за реакция на веригата. Определение за преход и импулсна функцияфилтър. Реакция на веригата на непериодичен правоъгълен импулс.

курсова работа, добавена на 30.08.2012 г

Същността и основните причини за повреда в кабелните линии, процедурата и методите за тяхното определяне: дистанционни, краткотрайни измервания на дъга, вълна, частичен разряд. Видове сондиращи сигнали. Смущения на импулсната рефлектометрия и как да се борим с тях.

тест, добавен на 20.03.2011 г

Предназначение на филтърните вериги в микровълновия диапазон. Лентов филтър, направен от полувълнови отворени резонатори. Възможни опциипрототипни филтърни вериги. Структура на коаксиална линия. Графика на вероятността за безотказна работа на лентов филтър, изчисляване на допустимите отклонения.

курсова работа, добавена на 24.02.2014 г

Формула за сигнал с хармонична модулация. Амплитуда и честота на носещата вибрация. Компютърна симулация на FM сигнали с помощта на софтуерния пакет Electronics Workbench. Спектър на честотно модулиран сигнал. Модулираща честота на трептене.

лабораторна работа, добавена на 04.06.2015 г

Общи свойства на линейните вериги с постоянни параметри. Разглеждане на преобразуването на сигнала линейни веригив честотната и времевата област. Най-простите схеми и техните характеристики: филтри от интегриращ, диференциращ и честотно-селективен тип.

Сигналът е материален носител на информация (данни), който се предава от източник към потребител. Може да представлява физически сигналиили математически модели.

Сигналите могат да бъдат аналогови или дискретни.

Аналогов (непрекъснат) сигнал се отразява от някакво физическо количество, което се променя в даден интервал от време, например тембър или интензитет на звука.

Нека дадем пример за непрекъснато съобщение. Човешка реч, предавана чрез модулирана звукова вълна; параметърът на сигнала в този случай е налягането, създадено от тази вълна в местоположението на приемника - човешкото ухо.

Дискретният (цифров) сигнал е съставен от изброим набор от информационни елементи.

Параметърът на сигнала приема краен брой стойности, последователни във времето.

Съвкупността от най-малките елементи на дискретния сигнал се нарича азбука, а самият дискретен сигнал също се нарича съобщение.

Съобщението, предавано с помощта на такива сигнали, е дискретно.

Информацията, предавана от източника, е дискретна.

Пример за дискретно съобщение може да бъде процесът на четене на книга, информацията в която е представена в текст, т.е. отделна последователност от отделни икони (букви).

Аналоговият сигнал може да се преобразува в дискретен. Този процес се нарича дискретизация.

Едно непрекъснато съобщение може да бъде представено чрез непрекъсната функция, дефинирана на определен сегмент [a, b] (фиг. 2.1). Едно непрекъснато съобщение може да бъде преобразувано в дискретно съобщение (тази процедура се нарича вземане на проби).

Ориз. 2.1. Процес на вземане на проби

За да направите това, от безкрайния набор от стойности на тази функция (параметър на сигнала) се избира определено число, което може приблизително да характеризира останалите стойности. Получената последователност от функционални стойности y 1, y 2, ... y n. е дискретно представяне на непрекъсната функция, чиято точност може да бъде подобрена за неопределено време чрез намаляване на дължините на сегментите, разделящи диапазона от стойности на аргумента.

По този начин всяко съобщение може да бъде представено като дискретно, с други думи, последователност от знаци от някаква азбука.

Способността да се семплира непрекъснат сигнал с всякаква желана точност (за да се увеличи точността, достатъчно е да се намали стъпката) е фундаментално важна от гледна точка на компютърните науки. Компютърът е цифрова машина, тоест вътрешното представяне на информацията в него е дискретно. Дискретизацията на входната информация (ако е непрекъсната) я прави подходяща за компютърна обработка.

Кодиране на сигнала

За автоматизиране на работата с данни, свързани с различни видове, е много важно да се унифицира тяхната форма на представяне - за това обикновено се използва техника на кодиране, тоест изразяване на данни от един тип чрез данни от друг тип.

Кодирането на сигнала означава:

· представянето му в определен вид, удобен или подходящ за последващо използване на сигнала;

· правило, което описва преобразуването от един набор от знаци към друг набор от знаци.

На кодиране подлежат както отделните знаци от оригиналната азбука, така и техните комбинации.

Да дадем пример.

Дадена е таблица на съответствието между естествените числа от три бройни системи.

Тази таблица може да се разглежда като определено правило, което описва преобразуването на набор от знаци от десетичната бройна система в двоична и шестнадесетична. Тогава оригиналната азбука са десетичните цифри от 0 до 9, а кодовите азбуки са 0 и 1 за двоичната система; числа от 0 до 9 и символи (A, B, C, D, E, F) - за шестнадесетични.

Видове кодиране в зависимост от целите на кодирането.

1. Кодирането на шаблони се използва винаги, когато информация се въвежда в компютър за нейното вътрешно представяне.

Този видкодирането се използва за представяне на дискретен сигнал на определена машинна среда.

Повечето кодове, използвани в компютърните науки за кодиране на шаблони, са еднакви по дължина и използват двоичен код за представяне на кода (и евентуално шестнадесетичен като средство за междинно представяне).

Този тип кодиране използва:

а) директни кодове.

Те се използват за представяне на числови данни в компютър и използват двоичната бройна система. Може да се използва за кодиране на нечислови данни.

б) ASCII кодове.

Най-често срещаният е ASCII код (Американски стандартен код за обмен на информация), който се използва за вътрешно представяне на символна информация в операционната система MS DOS, в Notepad операционна система Windows'xx, както и за кодиране текстови файловев Интернет.

в) кодове, които отчитат честотата на символите.

В някои системи за кодиране стойността на кода се определя от честотата на кодирания символ. По правило такива честоти са известни за буквите на азбуките на естествените езици, например английски или руски, и се използват от дълго време при поставяне на клавишите на клавиатурата: най-често използваните букви се намират на клавишите в средата на клавиатурата, най-рядко използваните са по периферията, което създава удобство за работа на човека.

2. Криптографско кодиране или криптиране се използва, когато е необходимо да се защити информацията от неоторизиран достъп.

3. Използва се ефективно или оптимално кодиране, за да се елиминира излишъкът от информация, т.е. намаляване на обема му, например в архиватори.

За кодиране на символите на оригиналната азбука се използват двоични кодове с променлива дължина: колкото по-висока е честотата на символа, толкова по-къс е неговият код.
Ефективността на кода се определя от средния брой двоични цифри за кодиране на един знак.

4. Шумозащитно или шумоустойчиво кодиране се използва за осигуряване на дадена надеждност в случай, че има смущения в сигнала, например при предаване на информация по комуникационни канали.

Двоичен код с постоянна дължина се използва като основен код, който е подложен на антишумово кодиране. Такъв изходен (базов) код се нарича първичен, защото подлежи на модификация.

Данни

Терминът "данни"

Данните означават:

1) представяне на информация във формализирана (кодирана) форма, позволяваща тя да бъде съхранявана, предавана или обработвана с помощта на технически средства;

2) регистрирани сигнали.

Носителите на данни могат да бъдат:

· хартията е най-често срещаният носител. Данните се записват чрез промяна на оптичните характеристики на повърхността му;

· CD ROM. Промените в оптичните свойства се използват в устройства, които записват с лазерен лъч върху пластмасов носител с отразяващо покритие;

· магнитни ленти и дискове – използват промени в магнитните свойства.

Операции с данни

Можете да извършвате различни операции с данни:

· събиране на данни – натрупване на данни с цел осигуряване на достатъчна пълнота на информацията за вземане на решения;

· формализиране на данните - привеждане на данните, идващи от различни източници, в една и съща форма, за да бъдат сравними помежду си, тоест да се повиши нивото им на достъпност;

· филтриране на данни – филтриране на „допълнителни“ данни, които не са необходими за вземане на решения; в същото време нивото на „шума“ трябва да намалее, а надеждността и адекватността на данните да се повиши;

· сортиране на данни – подреждане на данните по дадена характеристика за по-лесно използване; повишава достъпността на информацията;

· групиране на данни – комбиниране на данни по дадена характеристика с цел подобряване на лекотата на използване; повишава достъпността на информацията;

· архивиране на данни – организиране на съхранение на данни в удобен и лесно достъпен вид; служи за намаляване на икономическите разходи за съхранение на данни и повишава общата надеждност на информационния процес като цяло;

· защита на данните – набор от мерки, насочени към предотвратяване на загуба, възпроизвеждане и модифициране на данни;

· транспортиране на данни – приемане и предаване (доставка и доставка) на данни между отдалечени участници в информационния процес; в този случай източникът на данни в компютърните науки обикновено се нарича сървър, а потребителят се нарича клиент;

· трансформация на данни – прехвърляне на данни от една форма в друга или от една структура в друга.

1. Основни понятия и определения. Определение за радиоелектроника. Определение за радиотехника. Понятие за сигнал. Класификационен анализ на сигналите. Класификационен анализ на радиотехнически вериги. Класификационен анализ на радиоелектронни системи.

Съвременната радиоелектроника е обобщено наименование за редица области на науката и технологиите, свързани с предаването и преобразуването на информация, базирано на използването и преобразуването на електромагнитни трептения и радиочестотни вълни; Основните от тези области са:

радиотехника, радиофизика и електроника.

Основната задача на радиотехниката е да предава информация на разстояние с помощта на електромагнитни вълни. В по-широк смисъл съвременната радиотехника е област на науката и технологиите, свързана с генерирането, усилването, преобразуването, обработката, съхранението, предаването и приемането на електромагнитни трептения от радиочестотния диапазон, използвани за предаване на информация на разстояние. Както следва от това, радиотехниката и радиоелектрониката са тясно свързани и често тези термини се заменят взаимно.

Науката, която изучава физическите основи на радиотехниката, се нарича радиофизика.

1. Понятието сигнал.

Сигналът (от лат. signum - знак) е физически процес или явление, което носи съобщение за събитие, състояние на обект или предава команди за управление, сигнали и др. Така сигналът е материалният носител на съобщението. Всеки физически процес (светлина, електрическо поле, звукови вибрации и др.) може да служи като такъв носител. В радиоелектрониката се изучават и използват основно електрическите сигнали. Сигналите като физически процеси се наблюдават с помощта на различни инструменти и устройства (осцилоскоп, волтметри, приемници). Всеки модел отразява ограничен брой от най-значимите характеристики на реален физически сигнал. Маловажните характеристики на сигнала се игнорират, за да се опрости математическото описание на сигналите. Общото изискване за математически моделе максималното приближение до реалния процес при минимална сложност на модела. Функциите, които описват сигнали, могат да приемат реални и комплексни стойности, така че често говорим за реални и комплексни модели на сигнали.

Класификация на сигналите. Вероятно мигновени прогнози. стойностите на сигнала по всяко време са различни:

Детерминистични сигнали, т.е. такива сигнали, за които моментните стойности за всеки момент от времето са известни и предвидими с вероятност, равна на единица;

Случайни сигнали, т.е. такива сигнали, чиято стойност по всяко време не може да бъде предвидена с вероятност равна на единица.

Всички сигнали, които носят информация, са случайни, тъй като напълно детерминистичният (известен) сигнал не съдържа информация.

Най-простите примери за детерминистични и случайни сигнали са съответно мрежовите напрежения и шумовите напрежения (вижте фиг. 2.1).

От своя страна случайните и детерминистичните сигнали могат да бъдат разделени на непрекъснати или аналогови сигнали и дискретни сигнали, които имат няколко разновидности. Ако даден сигнал може да бъде измерен (наблюдаван) по всяко време, тогава той се нарича аналогов. Такъв сигнал съществува във всеки един момент. Дискретни сигнали могат да се наблюдават и измерват в дискретни (отделни) периоди от време, ограничени по продължителност в момента на възникване. Дискретните сигнали включват импулсни сигнали.

Фигурата показва два вида импулси. Видео импулс и радио импулс. При генериране на радиоимпулси видеоимпулсът се използва като управляващ (модулиращ) сигнал и в този случай между тях има аналитична връзка:

В този случай тя се нарича обвивка на радиоимпулса, а функцията се нарича нейното запълване.

Импулсите обикновено се характеризират с амплитуда А, продължителност, продължителност на фронта и прекъсване и, ако е необходимо, честота или период на повторение.

Импулсните сигнали могат да бъдат от много различни видове. По-специално, има импулсни сигнали, наречени дискретни (виж фиг. 2.3).

Този тип сигнал може да бъде представен чрез математически модел под формата на изброим набор от функционални стойности - където i = 1, 2, 3, ...., k, преброени в дискретни моменти от времето. Стъпката на дискретизация на сигнала във времето и амплитудата обикновено е постоянна стойност за от този типсигнал, т.е. минимално увеличение на сигнала

Всяка от стойностите на крайно множество S може да бъде представена в двоичната система като число: - 10101; - 10111. Такива сигнали се наричат цифрови.

Класификация на радиосистемите и задачите, които решават

Въз основа на функциите, които изпълняват, информационните радиосистеми могат да бъдат разделени на следните класове:

предаване на информация (радиокомуникации, радиоразпръскване, телевизия);

извличане на информация (радар, радионавигация, радиоастрономия, радиоизмервания и др.);

унищожаване на информация (радио противодействие);

управление на различни процеси и обекти (безпилотни летателни апарати и др.);

комбинирани.

В системата за предаване на информация има източник на информация и нейният получател. В радиосистемата за извличане на информация информацията като такава не се предава, а се извлича или от собствени сигнали, излъчвани по посока на изследвания обект и отразени от него, или от сигнали на други радиосистеми, или от собствено радио излъчване на различни обекти.

Радиосистемите за унищожаване на информация служат за смущения в нормалната работа на конкурентна радиосистема чрез излъчване на смущаващ сигнал или приемане, умишлено изкривяване и повторно излъчване на сигнал.

В системите за радиоуправление се решава задачата обект да изпълни определена команда, изпратена от контролния панел. Командните сигнали са информация за проследяващото устройство, изпълняващо командата.

Основните задачи, решавани от радиосистемата при получаване на информация, са:

Откриване на сигнал на фона на смущения.

Разграничаване на сигнали от фонов шум.

Оценка на параметрите на сигнала.

Възпроизвеждане на съобщение.

Най-просто се решава първият проблем, при който при зададени вероятности за правилно откриване и фалшива тревога трябва да се вземе решение за наличието на известен сигнал в полученото съобщение. Колкото по-високо е нивото на задачата, толкова по-сложна става схемата на приемащото устройство.