Другие предметы \ Микропроцессоры и цифровая обработка сигналов в системах управления

Основные понятия и определения. Информация, сообщение, сигнал. Линия, канал, система электросвязи, страница 3

Вопрос4.Основные характеристики сигналов. Ширина спектра, динамический диапазон и пик-фактор, уровни передачи, информационная емкость.

Основными характеристиками сигналов в МСП являются: ширина спектра, динамический диапазон, пик-фактор, уровни передачи, информационная емкость.

Ширина спектра – это часть спектра сигнала, которую необходимо передать по системе электросвязи для уверенного восстановления сигнала на приеме.

Мгновенная мощность сигналов связи может принимать различные значения в весьма широких пределах. Чтобы охарактеризовать эти пределы, вводят понятия динамического диапазона и пик-фактора сигналов.

Динамический диапазон сигнала в децибелах определяется выражением:                                                                         

, дБ.

где Pmax — максимальное, а Pmin — минимальное значение мгновенной мощности. Под Ртах обычно понимают значение мгновенной мощности сигнала, вероятность превышения которого достаточно мала (например, равна 0,01). О величине этой вероятности уславливаются для каждого конкретного сигнала. За минимальную мощность сигнала можно принять величину, равную допустимой среднеквадратической погрешности. Обычно для телефонного сигнала dc= 43 дБ.  Нарисовать произвольный сигнал и отметить Uо, Uпик, Umax, Umin.

Пик-фактором сигнала  называется отношение максимальной неискаженной мощности, которая должна обеспечиваться на выходе усилителей к средней мощности, т.е.:                                    или      

В некоторых случаях динамический диапазон и пик-фактор определяют не в логарифмических, а в абсолютных единицах (в "разах"):

;                         ;   

Уровни передачи.  Электрические сигналы количественно можно характеризовать мощностью, напряжением и (или) током. Однако в технике электросвязи принято пользоваться логарифмическими характеристиками (уровнями передачи), что позволяет существенно упростить многие расчеты. Уровни передачи, вычисленные посредством десятичных логарифмов, называются децибелами (дБ), а посредством натуральных - неперами (Нп). В настоящее время  принято пользоваться децибелами.

Уровни передачи по мощности, напряжению и току определяются соответственно по формулам:

, дБ         , дБ               , дБ

где РХ, UХ, IХ - величины мощности, напряжения и тока в рассматриваемой точке X;    

   Р0, U0, I0 - величины, принятые за исходные.

Уровни передачи:

- Абсолютные:       , дБ                             

- Измерительные:  , дБ; при , для                                                

 - Относительные:   , дБ

Если за исходные величины мощности, напряжения и тока приняты соответственно Р0 = 1мВт,  U0= 0,775В и I0 =1,29мА, то вычисленные уровни называют абсолютными и обозначают дБм, дБн и дБт. Заметим, что указанные значения U0 и  I0 выделяется на сопротивлении Z0 =600 Ом.

Весьма важным параметром сигнала является также количество информации J, переносимой им в единицу времени - информационная емкость сигнала. для аналоговых сигналов:      ; бит/с для цифровых сигналов          ; бит/с где:

k - число уровней.

 - вероятность появления - го уровня

 - тактовая частота сигнала

 - полоса частот сигнала

, Гц

DC, дБ

J, бит/с

ТГ

0-100

-

35

ПД

0-2400

-

3000

ТФ

300-3400

43

8000

ЗВ

50-10000

До 65

18000

ФМ

0-180000

25

360000

ТВ

До 6 МГц

40

8*107

Вопрос5.Помехи в электросвязи. Источники помех, понятие помехозащищенности.

Помеха - постороннее электрическое колебание, мешающее приему передаваемых сигналов.

Скачать файл