Спектральний аналіз сигналів на лініях зв'язку

З теорії гармонійного аналізу відомо, що будь-який періодичний процес можна представити у виді суми синусоїдальних коливань різних частот і різних амплітуд

Кожна складова синусоїда називається також гармонікою, а набір усіх гармонік називають спектральним розкладанням вихідного сигналу. Неперіодичні сигнали можна представити у вигляді інтеграла синусоїдальних сигналів з безупинним спектром частот. Неперіодичні сигнали можна представити у виді інтеграла синусоїдальних сигналів з безупинним спектром частот. Неперіодичні сигнали можна подавати у вигляді інтегралу синусоїдальних сигналів з неперервним спектром частот. Наприклад, спектральних поділ ідеального імпульсу (одиничної потужності і нульової тривалості) має складові всього спектру частот, від мінус нескінченності до плюс нескінченності Техніка перебування спектра будь-якого вихідного сигналу добре відома. Для деяких сигналів, що добре описуються аналітично (наприклад, для  послідовності прямокутних імпульсів однакової тривалості й амплітуди), спектр легко обчислюється на підставі формул Фур'є. Для сигналів довільної форми, що зустрічаються на практиці, спектр можна знайти за допомогою спеціальних приладів — спектральних аналізаторів, які вимірюють спектр реального сигналу і відображають амплітуди складових гармонік на екрані чи роздруковують їх на принтері. Перекручування передавальним каналом синусоїди якої-небудь частоти приводить у кінцевому рахунку до перекручування переданого сигналу будь-якої форми, особливо якщо синусоїди різних частот спотворюються неоднаково. Якщо це аналоговий сигнал, що передає мову, то змінюється тембр голосу за рахунок перекручування обертонів — бічних частот. При передачі імпульсних сигналів, характерних для комп'ютерних мереж, спотворюються низькочастотні і високочастотні гармоніки, у результаті фронти імпульсів утрачають свою прямокутну форму (мал. 2.5).Внаслідок цього на прийомному кінці лінії сигнали можуть погано розпізнаватися. У результаті для синусоїд різних частот лінія буде володіти різним повним опором, а виходить, і передаватися вони будуть по-різному. Волоконно-оптичний кабель також має відхилення, що заважають ідеальному поширенню світла. Якщо лінія зв'язку включає проміжну апаратуру, то вона також може вносити додаткові перекручування, тому що неможливо створити пристрої, які б однаково добре передавали весь спектр синусоїд, від нуля до нескінченності. Крім перекручувань сигналів, внесених внутрішніми фізичними параметрами лінії зв'язку, існують і зовнішні перешкоди, що вносять свій внесок у перекручування форми сигналів на виході лінії. Ці перешкоди створюють різні електричні двигуни, електронні пристрої, атмосферні явища і т.д. Незважаючи на захисні міри, що починаються розроблювачами кабелів і посиленно-комутуючої апаратури, цілком компенсувати вплив зовнішніх перешкод не вдається. Тому сигнали на виході лінії зв'язку звичайно мають складну форму(як це подано мал. 2.5), по якій іноді важко зрозуміти, яка дискретна інформація була подана на вхід лінії.