4.1. Оценка помеховой обстановки
В передаче информации участвуют отправитель (источник информации), получатель и технические средства связи, которые называют каналом связи (рис. 4. l) Отравителями и получателями информации могут быть как люди.
54
так и технические устройства (приборы, индикаторы, машины). Информация, подлежащая передаче и выраженная в определенной форме, называется сообщением. Сообщения могут принимать самые различные формы: звук, текст, изображение и др. Различия в форме сообщений определяют выбор технических средств для их передачи. Для эффективной передачи информации на большие расстояния сообщение предварительно преобразуется в сигнал, который является физическим носителем, переносчиком сообщения. В радиотехнике таким переносчиком сообщений служат высокочастотные электромагнитные колебания — радиоволны. Отсюда происходит и название — радиосигнал.
Помимо сигналов, несущих нужную для получателя информацию, в пространстве распространяются посторонние электромагнитные процессы, которые не содержат информации (шумы) или содержат информацию, не интересующую получателя (сигналы других радиостанций), а иногда содержат дезинформацию. Эти посторонние электромагнитные процессы являются помехами. Происхождение помех может быть самым различным. Они могут появиться в результате естественных (природных) процессов как разряды атмосферного электричества радиоизлучение Солнца и звезд или могут быть созданы искусственно, например, в виде искрения в технических устройствах излучения других радиостанций и т. д. Помехи могут возникнуть как в среде, используемой для распространения сигнала — внешние помехи, так и в электрических цепях, выполняющих преобразования сигнала — внутренние помехи. Они могут иметь самые различные формы протекания во времени (гладкие, импульсные) и в том числе очень близкие к формам полезных сигналов. Таким образом, вместе с полезным сигналом в приемнике действуют помехи, интенсивность которых может оказаться соизмеримой с сигналом, в результате чего последний оказывается частично или полностью замаскированным. Это приводит к потерям информации, содержащейся в сигнале.
Предотвращение потерь информации, или, иными словами, борьба с помехами, является одной из главных проблем радиотехники. Для ослабления действия помехи увеличивают мощность сигнала, уменьшают мощность помехи, воздействуя на источники се возникновения. Однако этим путем далеко не всегда можно добиться реального успеха. Принципиально неустранимы внутренние шумы, а также шумы атмосферного и космического происхождения. В связи с этим возникает задача наделения сигнала, несущего информацию, свойством противостоять вредному действию помех то есть свойством помехоустойчивости к тому или иному виду помех. Для решения подобной задачи необходимо выбрать такие виды модуляции и способы кодирования, которые в данных условиях и при заданных ограничениях имели бы необходимую помехоустойчивость. В общем случае получить такое решение нельзя.
55
4.2. Сигналы и помехи
4.2. 1. Общие сведения о сигналах
Сначала рассмотрим понятие сигнала связи. Укажем на его наиболее важные классификационные признаки:
Существуют случайные и детерминированные сигналы. Первые описываются случайными функциями, вторые — заданными функциями времени, значения и параметры которых предсказываются с большой определенностью. Среди детерминированных сигналов выделяются периодические и непериодические.
Все сигналы делятся на дискретные и непрерывные.
В зависимости or особенностей спектрального представления все сигналы делятся на узкополосные и широкополосные (по ширине спектра сигнала относительно средней частоты спектра), а также низкочастотные и высокочастотные (по величине частоты спектральных составляющих).
По принадлежности к тому или иному виду связи различают телеграфные, радиовещательные, телефонные, телевизионные, радиолокационные и др.